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元宝山发电厂三期#4机组恢复建设工程施工方案编              号：                                                           单位工程名称：           #4锅炉本体安装                 分部工程名称：         #4锅炉受热面安装                 作业项目名称：       #4锅炉整体水压试验                   编 制 单 位 ：               锅 炉 工 地                                 编 写：                                   　　工程部：审 核：                                   　　质保部： 批 准：                               　　　安监部：　　　
实施日期  年     月     日  版 次  A
目         录
一、概述                                                                                                                                     2
二、编制依据                                                                                                                             3
三、水压试验前的检查与准备                                                                                                 3
四、水压试验方法与步骤                                                                                                         6
1、 风压试验                                                                                                                                                   6
2、 水压试验                                                                                                                                                   7
五、水压试验的质量标准                                                                                                         9
六、水压一次成功的质量保证措施                                                                                         10
七、水压试验的安全措施及注意事项                                                                                     11
八、水压试验的相应计算                                                                                                         11
九、附件                                                                                                                                     11
1、 附表一   水压试验设备、材料明细表                                                                                                   13
2、 附表二   加药记录表                                                                                                                               15
3、 附表三   膨胀指示器观测记录                                                                                                               15
4、 附表四   一次汽系统水压试验压力记录表                                                                                           16
5、 附表五   二次汽系统水压试验压力记录表                                                                                           16
6、 附表六   锅炉上水温度记录                                                                                                                   17
7、 附图一   #4炉汽水流程图                                                                                                                     18
8、 附图二   #4炉水压试验系统图                                                                                                             19
9、 附图三   #4炉水压试验升、降压曲线图                                                                                             20
十、交底记录

  

一、概述
1、锅炉概况
元宝山发电厂三期#4机组恢复建设工程采用的锅炉是由哈尔滨锅炉厂生产的、根据美国ABB－CE燃烧工程公司技术设计制造的，HG-2023/17.5-HM11型、亚临界、控制循环、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭布置全钢构架的∏型汽包锅炉。
锅炉以最大连续负荷（B—MCR）工况为设计参数，最大连续蒸发量为2023t/h，过热器、再热器出口温度均为541℃，给水温度为281.4℃。设计有固定的膨胀中心，受热面采用全悬吊结构，炉膛上部布置有墙式辐射再热器、过热器分隔屏、过热器后屏、后屏再热器、水平烟道中布置有末级再热器、末级过热器和立式低温过热器。后烟道竖井布置水平低温过热器和省煤器。后烟道下部布置有两台型号为32.5－VI(T)－SMR三分仓容克式回转空气预热器。
锅炉炉膛断面尺寸为：20193mm×20052mm×74428mm，锅筒中心标高82174mm。炉膛高热负荷区域水冷壁采用内螺纹管的膜式水冷壁。顶部受热面各部件采用大口径连接管连接。
锅炉采用单炉膛，四角布置的摆动式燃烧器，配有八台中速磨煤机，燃烧器喷口可以上下摆动±30°。采用二级高能点火系统，油枪的最大出力按20％MCR工况设计，
调温方式，过热蒸汽主要靠一、二、三级喷水减温器调节，三级六点，再热蒸汽主要靠摆动燃烧器调温，辅以过量空气系数的调节。
2、锅炉的主要参数
机组额定功率           600MW                        
最大连续蒸发量       2023t/h                           锅筒工作压力             18. 873 Mpa
过热蒸汽压力           17.5Mpa                         过热蒸汽温度             541℃
再热蒸汽入口压力   3.863Mpa                       再热蒸汽入口温度     327.1℃
再热蒸汽出口压力   3.647Mpa                       再热蒸汽出口温度     541℃
给水压力                   19.363Mpa                     给水温度                     281.4℃
3、水压试验的目的
锅炉水压试验的目的是在冷态下检查承压设备的冷拉变形及各承压部件的严密性和强度是否达到设计要求，根据水压试验时的渗漏、变形和损坏情况，检查出承压部件的缺陷所在部位，以便及时进行处理、消除，为保温、酸洗、试运行等后续工作创造条件。
4、水压试验的范围
4、1一次汽系统：
自省煤器入口集箱至过热器出口主蒸汽管道水压试验堵阀前，包括：省煤器及其出口导管、汽包、降水管、水冷壁、汽水引出管及蒸汽分配管、顶棚管过热器、包墙过热器、水平低温过热器、立式低温过热器、分隔屏过热器、后屏过热器、末级过热器、主蒸汽管道以及所有疏水、放汽、排污、取样、减温水、排空、加药、热工仪表等本体管道一次门内的全部系统。
汽包双色水位计不参加超压压试验。汽包内部设备不参加水压试验。强制循环泵电机不参加水压试验，试验时用临时堵板封堵。
安全阀参加水压试验（水压时装水压阀瓣）有关要求参见安全阀说明书。
4、2二次汽系统：
自前墙辐射再热器入口集箱水压试验堵阀至末级再热器出口集箱水压试验堵阀之间的再热器管道及其连接管，包括：墙式辐射再热器、后屏再热器、末级再热器及再热（热段）蒸汽管道以及此系统内的疏水、排污、取样、排空、减温水、仪表等系统一次门内的全部设备。
5、水压试验合格标准
5、1锅炉水压承压焊口，拼缝处及密封处严密不漏。
5、2管道表面质量全部优良、强度符合设计要求。
5、3水压后受压部件无残余变形。
二、编制依据
1、《火电施工质量检验及评定标准》（锅炉篇   1996年版）
2、《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉篇 DL/T5047-95 1996年版）
3、《电力建设施工及验收技术规范》（管道篇、焊接篇、化学篇等）
4、《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分，DL5009.1-2002）
5、《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（劳动人事部）
6、《电力工业锅炉压力容器监察规程》（DL612-1996）
7、《电力建设安全健康与环境管理工作规定》（2002年版）
8、《锅炉压力容器安全工程学》（北京经济学院出版社）
9、《锅炉受压元件强度分析与设计》（机械工业出版社）
10、《电力建设工程质量监督检查典型大纲》
11、哈尔滨锅炉厂有限责任公司设备安装图纸
12、HG-2023/17.5-HM11型《锅炉安装说明书》(06.1500.088—08)
三、水压试验前的检查与准备
为了保证水压试验的顺利进行，在试验前应对有关事项进行全面的仔细检查与准备。
1、水压试验应具备的条件
1、1所有安装验收记录、签证等技术资料齐全，水压试验前质量监检合格。
1、2所有受热面和承压部件以及与其焊接的密封件、拼缝、内护板、保温钉、炉顶密封、炉墙附件、热工仪表部分及与水压有关的部件全部安装完工，需要进行热处理的工作全部完成，并经验收签证合格。
1、3焊接在受热面管子和承压部件上的所有临时铁件已割去，打磨光滑，且母材无损伤；
1、4所有联箱内部经检查合格签证完毕，且联箱封堵工作结束。
1、5各集箱、管道与受热面组件的吊杆或弹簧支吊装置受力均匀，一切临时加固支撑件全部拆除，悬吊部件全部处于自由状态。
1、6锅炉热膨胀间隙经检查符合设计图纸要求，全部膨胀指示器安装完毕并调整到零位。
1、7属于金属监督范围内所有各部件、元件的钢号及材质均符合设计和制造文件的规定，并经核对无误。所有合金钢的部件的光谱检查全部结束，并有完整的记录。
1、8锅炉钢结构（除部分缓装件）全部安装完毕，高强螺栓全部终紧结束，并符合高强螺栓施工技术规定。
1、9锅筒内部清理干净，检查后封闭人孔。
1、10锅炉内外部如顶棚、平台、零米及运转层、炉膛、冷灰斗、水平烟道、过热器、再热器、省煤器和灰斗等已清理干净；
1、11所有安全门（汽包安全门、过热、再热系统安全门）安装到位，锁紧。所有阀门开关灵活并做好标识牌。
1、12水压试验用临时上水管道安装结束，排水通畅；临时设施包括升压泵、上水泵等经调试合格；系统上的临时堵板经强度计算，材质符合要求；临时管道冲洗干净、贮水容器清理干净。
1、13水压试验用的通道、脚手架、通讯设施、电源及照明均装设完毕。地面道路清理干净、无杂物堆积，通行无阻。
1、14水压试验用压力表、温度计等仪表经校验合格，所有工器具、机械设备、药品备齐。
1、15化学制水系统达到供水条件，能满足锅炉水压试验用水量和水质的要求。
1、16水压试验后保证废水排放符合环保要求并有可靠的排放系统和场所。
1、17加热水的蒸汽能连续供应。
1、18安全阀水压阀瓣安装完。
1、19炉膛内检查用吊盘装好备用。
1、20水压试验的环境温度应在5℃以上，当环境温度低于5℃时要有可靠的防冻措施。
1、21水压试验组织机构形成、检查人员分工明确，准备必须的检查和修理工具。
1、22参与水压试验工作的人员已经过技术交底，熟悉操作步骤。
2、水压试验的相关参数及要求
2、1水压试验的压力
2、1、1风压试验压力：0.3MPa
2、1、2水压试验压力:
根据哈尔滨锅炉厂有限责任公司HG-2023/17.5-HM11型《锅炉说明书》第Ⅷ卷《锅炉安装》中规定：一次汽系统以1.5倍锅炉设计压力进行水压试验，试验压力为：18.873×1.5＝28.31 MPa；再热器系统以1.5倍设计压力进行水压试验，试验压力为：4.33×1.5=6.495Mpa。
2、2水压试验的用水量
水压过程中各部件的水容积表                                                                                         单位：m3
部件名称  锅筒  省煤器  水冷壁及连接管  过热器  再热器  合计
水容积  66  合计约584  210  860
按三次试验计算总用水量为860×3=2580吨
甲方须预备除盐水2600吨，以满足水压试验用水需要。
2、3 水压试验的温度
水压试验时的环境温度应在5℃以上，水温要求不低于21℃，不高于80℃。检查期间金属壁温不能超过49℃。
2、4水压试验的水质要求
2、4、1水压试验用除盐水（或软化水），其氯离子含量不得超过0.5ppm（0～2mg/L），以免引起氯离子对材料的穿晶腐蚀。同时要加入氨和乙醛肟，其浓度分别为200ppm和500ppm；使水的PH值调节在10—10.5范围内，导电率低于100μS；浑浊度：低于3ppm；
2、4、2保护用水采用除盐水：乙醛肟浓度大约为500ppm，导电率低于50μS；含氯量低于0.5 ppm；浑浊度低于2ppm；PH值＞9.0。
2、5水压试验水源、汽源
2、5、1水压试验水源
本次水压试验用水水源接口选择在元宝山发电厂化学水供#4机组400立方米除盐水箱母管上。除盐水管道选用φ219×6无缝钢管。
2、5、2水压试验汽源
本次水压试验用汽汽源接口选择在元宝山发电厂#4机组辅助蒸汽母管上（蒸汽参数P＝0.8～1.3MPa。预计水压试验期间用汽量为30t/h左右。加热蒸汽管道选用φ76×5无缝钢管。
2、6水压试验机械、仪表
2、6、1上水泵
本期工程选用一台离心式清水泵作为上水泵，泵的基本参数如下：
流       量：300m3/h
扬       程：150m
入口真空：6.0m
2、6、2 电动升压泵
本期工程共选用两台电动压泵（一台备用），主压泵参数为：
压       头：60MPa
流       量：0.75t/h
2、6、3空压机
本期工程选用两台电动空压机，主要参数为：
压       头：0.8MPa
流       量：6 m3/m
2、6、4 水箱
由于本次水压试验用除盐水先由#3机组厂用除盐水母管引入到#4机组除盐水储水箱，然后用水压上水泵将除盐水打到#4锅炉，除盐水进入锅炉前的加热及加药过程均在除盐水储水箱内完成。储水箱总容积400立方米，足够水压使用。
由于4＃炉附近没有中和池，为保证水压试验结束后排放水能达到环保要求，制作一容积为60m3的水箱布置在锅炉零米。水压试验结束后，废水首先排入水箱内进行中和，达到排放标准后再排放到机组渣浆池。
2、6、5压力表
为保证水压试验精度，须用三块量程为60MPa、精度为1.5级的标准压力表，一块量程为10MPa、精度为1.5级的标准压力表，一块量程为1MPa、精度为1.5级的标准压力表。水压试验前均送技术监督部门进行检定。
3、水压试验前的准备工作
1、安装水压用临时堵板，主蒸汽管道两块，再热（热段）蒸汽管道两块，前墙辐射式再热器入口集箱连接管两块，省煤器入口集箱连接管一块。
2、制作水箱
2、将上水泵一台（扬程150米，流量300m3/h），升压泵两台（压头70MPa，流量1.5t/h其中一台备用），空压机一台（0.8MPa,6m3/秒）布置到合适地点，接电并试转合格；
3、连接水压临时管道系统，包括上水、风压、水压、排污、排空、测点。一次汽系统设计四路上水，分别选择前水冷壁下集箱放水管、后水冷壁下集箱排污管、省煤器入口疏水管及后烟道前包墙下集箱疏水管，二次汽系统上水选择左右前墙辐射再热器入口集箱手孔；水压试验后管道放水至中和水箱中和后由水泵排至机组渣浆池；系统打压选择两台升压泵并联，出口分别接至后水冷壁下集箱上水管道及二次汽系统上水管道；风压试验入口管道接至上水泵出口管道；详图见《元宝山电厂#4炉水压试验系统图》。
4、安装水压试验用压力表，在汽包、主蒸汽管道、辐射式墙式再热器入口临时管道、空压机出口管道及升压泵出口临时管道上各安装一块就地压力表，压力表精度等级要求在1.5级以上。
5、将启动系统连接管道、集箱等各部位的恒力弹簧吊架、可变弹簧吊架全部用定位销或定位片予以临时固定。
6、将水压试验临时系统内的所有阀门按系统图编号、挂牌。
7、将水压试验组织机构图、水压试验系统图、水压升降曲线图张贴现场。
四、水压试验方法与步骤
1、风压试验
1、2风压试验的意义
由于锅炉系统复杂，焊缝多，因此渗漏的可能性比较大。如果所有地方的泄露都要通过水压试验来发现，水压试验的时间会拖的很长；如果泄露较大，还要被迫在试验中途泄压、放水，以便消除缺陷后再继续试验。因此在水压试验前先进行一次风压试验，在相同的条件下，空气的泄漏能力是水的50倍，可以通过风压试验检查受压部件是否有泄露，焊缝、堵头等处是否有裂纹，还可以检查锅炉本体范围内所有阀门的内漏情况，而且不影响消除缺陷的质量和速度，为水压试验的一次成功创造有利条件，缩短了水压试验的时间，避免了水压试验的反复进行，所以水压试验前进行风压试验是非常必要的。
1、3风压试验的方法
1、3、1风压试验是在水压试验之前，用空压机将空气压缩并过滤无油后通过Φ2″管道分别打入一次汽和二次汽临时上水管道。
1、3、2关闭锅炉顶部所有排气门，关闭系统内的所有疏水阀、排污阀，关闭临时系统内上水泵、升压泵出入口阀门#2、#3、#4、#5、#6、#7及阀门#8、#13、#14、#21，打开阀门#9、#10、#11、#12、#15、#16、#17、#18、#19、#20。
1、3、3启动空气压缩机，打开阀门#23，向系统内打压，当压力表升压至0.3MPa时停泵，关闭阀门#23。
1、3、4组织人员对系统进行全面检查。
1、3、5将肥皂水或洗涤溶液作为检查溶液，用刷子蘸着涂抹在焊口、焊缝结合缝及临时吊点处等容易发生泄漏的部位，厂家焊口、焊缝等也在检查范围内。若有泄露，则在漏处就会形成肥皂汽泡，同时泄露处还会发出尖嘘声。另外可用蜡烛检查阀门的内漏情况。
1、3、6将检查结果设专人负责记录，待检查结束后，对检查出来的漏泄点缺陷及时处理，一次性处理完。处理完毕后重复上述步骤，再次进行风压试验。确认无泄露后解列压缩空气管道。
2、水压试验
2、1本次水压试验先进行一次汽系统水压试验，一次汽系统完毕后将一次汽系统内的水泄压到二次汽系统内，接着进行二次汽系统水压试验。试验压力一次汽系统以汽包压力表为准；二次汽系统以辐射式墙式再热器入口压力表为准。
2、2临时系统的冲洗
为了保证水压试验用水品质，增强对锅炉的保护，正式系统上水前应对临时系统进行冲洗，打开阀门#1、#3、#4、#21、#22、#24、#25、#26，启动清水泵进行冲洗，以排水清洁基本无悬浮物为冲洗合格。冲洗完毕后关闭系统内所有阀门。
2、3打开阀门#24向水箱内注入除盐水，同时向水箱内加入药品（使用自制的漏斗，缓慢均匀进行），按每100m3除盐水加入氨水（浓度25％）80Kg、乙醛肟（浓度98％）50Kg。取样化验合格后打开加热蒸汽阀门#25、#26，使水箱内水温升至55℃后方可向锅炉注水。
2、4上水前对整套系统进行全面检查，开启所有排空门、压力表连通门、水位计连通门，关闭所有排污、疏水及本体管路范围内的一次、二次门，打开临时系统阀门#1、#3、#4、#9、#10、#11、#12、#15、#16、#17、#18、#19、#20。
2、5启动上水泵向锅炉注水，待炉水进至汽包低水位时（通过水位计观察），停止上水，检查水温和汽包壁温度是否超温，如温差较大应降低上水速度，否则可加快上水速度。在进水过程中，应经常检查空气门是否冒气，如不冒气，应停止进水，查明原因后再进水（可能是空气门不畅通，或是放水门没关严以及其他地方漏水等）。根据空气门的高低，把先后连续冒水的空气门逐渐关闭，直至最高点的空气门也出现连续冒水且无气泡的现象，这说明整个锅炉系统中已经满水，关闭最高空气门，停止上水泵关闭阀门#3、#4，终止供水。
2、6上水期间设专人对整个系统巡检，同时检查吊挂装置、固定件、膨胀指示器等的变化是否正常，并准确记录各膨胀指示器的指示数值。上水速度应当适当加以控制，上水总时间应不少于2小时，以避免由于上水速度过快造成受热不均。
2、7检查环境温度，当环境温度低于5℃时，启动防冻措施。
2、8检查无异常情况后，关闭阀门#9、#10、#11、#12、#16、#17、#18、#19、#20，打开阀门#2、#5、#6、#7、#13、#14，启动升压泵、对一次汽系统进行升压。
2、9升降压速度不能过快，控制在0.294MPa/min内。
2、10 当系统压力达到试验压力的10%时（2.831MPa），停止升压，关闭升压泵及出入口阀门#2、#5、#6、#7、#13、#14，在停泵的情况下保持这个压力20分钟，如果在这段期间内无压降（炉顶压力表无变化），组织人员对系统做初步检查。如果有问题，及时处理，否则继续升压。升压期间严密监视末级再热器出口压力表数值，如有变化立即停止升压。
2、11 当系统压力升至18.873MPa（汽包工作压力）时，关闭汽包与水位计的连通门，停止升压，关闭升压泵及出入口阀门#2、#5、#6、#7、#13、#14，组织人员对系统做全面检查，并做好记录。
2、12继续升压，升压速度控制在0.2MPa/min左右，当压力达到28.31MPa时，停止升压，关闭升压泵及出入口阀门#2、#5、#6、#7、#13、#14，进行超压试验。以这个压力保持20分钟，观察压力变化情况，并做好记录。同时所有人员不得再靠近受热面进行检查，所有无关人员撤出水压试验区域。
2、13如果在升压期间出现渗漏现象，是否停止升压要看渗漏的程度，如果渗漏比较小，可继续升压，以便更多地把渗漏处暴露出来，统一处理；如果渗漏较重，则必须放水处理，在排放过程中必须打开末级过热器出口联箱和饱和蒸汽引出管上的空气门，保证排放活动是在大气压力下进行的，修复后，重复进行上述注水、升压过程。
2、14超压试验完成后，经相关部门确认，打开前水冷壁下联箱疏水阀门#17、#18及排水阀#21，将系统内压力缓慢降压至汽包工作压力18.873 MPa，降压速度控制在0.2～0.3MPa/min左右，关闭放水阀。然后对系统进行一次全面仔细的检查，如有渗漏应做好标记并详细记录，要求在水压试验后修复，所有检查项目都完毕后，标志一次汽系统水压试验完毕。
2、15微微开启阀门#17、#18、#21开始降压，降压速度控制在0.294MPa/min。废液排入机组排水槽后加入盐酸溶液进行中和，使水的PH值在6～8，由电厂化学专业人员化验合格后排放到指定地点。
2、16当系统压力降至50％试验压力（14.155MPa），关闭阀门#17、#18、#21，开启阀门#8、#10、#13、#14、#15，利用一次汽系统的剩余压力为二次汽系统加压，进行二次汽系统水压试验。
2、17二次汽系统升压速度控制在0.294MPa/min，待再热系统升压速度极为缓慢时，关闭阀门#13、#14，开启升压泵，打开阀门#2、#5、#7为二次汽系统加压。
2、18二次汽系统超压试验压力为6.495MPa，系统超压检验时间为5min，升、降压到50％试验压力（3.247 MPa）及系统设计压力（4.33MPa）时对系统做全面检查，其他要求和放水方式与一次汽系统相同。
2、19全部试验程序完毕，水压试验结束，按照环保规定将废水中和、排放，拆除水压试验临时系统。
3、水压试验中要求检查的项目
3、1所有受压元件。
3、2所有制造厂和工地焊口。
3、3与承压部件相连接的所有焊缝。
3、4阀门和临时堵板等。
4、水压试验的排水、污水的处理及锅炉的养护
4、1据《规范》规定，水压试验后应办理签证并及时放水。
4、2制作一水箱（容积60m3）进行水压废水的中和，水箱布置在锅炉零米。
4、3排水利用临时放水系统，把试验用水排放至临时水箱内，按比例加入化学药剂进行中和，试验废水处理时，每100m3废水，每次加入药品（浓度为17％盐酸）123Kg，将水的PH值调至7左右，氯离子值<0.5，由化学专业人员化验合格后排放掉，并做好记录。
化学反应方程式：
NH3.H2O＋HCI＝NH4CI＋H2O
4、4放水时中和加药必须按要求执行，要有专人负责，中和后的水质检查要求每10—15分钟一次，PH值要求在6—8以内，用PH试纸检查。
4、5水压试验后，锅炉采取水保护，加入浓度为500ppm的乙醛肟溶液。
4、6水压试验后，由于屏式过热器、再热器及末级过热器、再热器中的试验水排不净，所以冬季时必须作好防冻措施，保证此部位的环境温度达到5℃以上。