水处理设备技术标准探讨

李　彬1 , 李国敬2
(1. 武汉理工大学(西院) 信息工程学院, 湖北武汉　430070 ; 2. 武汉凯迪电力股份有限公司, 湖北武汉　430068)
摘　要: 对我国水处理设备行业技术标准的形成、发展及现状进行了详细的阐述;对目前标准混乱、套用不当
等诸多问题进行了分析和研究;并对如何正确使用现有标准和对修订现有标准的必要性提出了建议。
关键词: 水处理设备; 技术标准; 国标
中图法分类号: T 652. 2 　　　文献标识码: A

1 　水处理设备标准的贯彻执行状况
随着工业生产的迅猛发展,能源消费日益增
大,节能在每个工业部门已成为一项重要的任
务。水是火力发电厂的惟一动力,水的质量对设
备的寿命、安全及效率影响极大,故水处理是火
电厂重要的节能措施之一。当水、汽系统中有沉
积物或结垢时,将增加燃料消耗,严重时则会导
致爆管,损耗大量金属材料,使系统退出运行而
投入检修,仅设备停运一项就将造成巨大的经济
损失。
水处理设备是保证水汽品质优良的关键所
在。从水处理发展过程看,在30～40 年代,一般
采用炉外水处理,仅在炉内加入烧碱、亚硫酸钠
和拷胶等,使锅炉系统不结硬垢,但结垢问题解
决了,却出现了苛性脆化。只有降低炉水碱度,
才能解决脆化问题,于是着手炉外处理。采用石
灰处理后再加钠离子软化设备,尤其是50 年代
从前苏联引进大型高温高压机组,都是采用石灰
(镁剂除硅) 软化除碱的补给水处理装置。从此,
我国火电厂普遍采用氢钠并联(或氢钠串联) 的
水处理系统设备。自1944 年苯乙烯二乙烯苯共
聚物制出后,苯乙烯型树脂开始用于水处理,随
着科学技术的进步,炉外水处理的彻底改观是在
离子交换树脂的高度发展、除盐设备的普遍采用
后才实现的。
我国改革开放20 年来,国民经济发生了巨
大的变化,随着国力的不断增强,与其他行业一
样,电力行业也引进了发达国家的先进技术和设
备,对推动我国电力工业发展起了很大的作用。由于高参数大容量机组的引进,节约了燃料消
耗,提高了电厂经济效益,同时,对水汽品质要求
也更加严格。为了获得高质量的纯净水,水处理
设备及系统更加复杂化,如补给水的除盐装置发
展了多种床型及工艺系统的组合。为了消除系
统中水汽自身循环产生污染和防止凝汽器的泄
漏,出现了凝结水的精处理设备。
水处理设备作为火电厂一个重要的组成部
分,是保证电厂安全经济运行的关键设备。因
此,对其产品应有一个统一的规范要求,即设备
设计制造应有一个可供遵循的标准,这也是设计
和制造企业的共同呼声。
1981 年,由第一机械工业部制订的部标,JB
2932281《水处理设备制造技术条件》问世,这是水
处理设备制造业的首标;1986 年进行修改,内容
比首标完善,即JB 2932286《水处理设备制造技术
条件》,该标准一直沿用至今。至于设备的设计
标准,长期以来没有具体规定,笔者所知,最早的
设计参照《钢制石油化工压力容器设计规定》即
石化总公司、化学工业部、机械工业部3 部规定
执行,后于1989 年该规定晋升为国家标准GB
150289 和现在最新的GB 15021998《钢制压力容
器》。1986 年的水处理设备制造标准执行10 多
年来,各行业的标准在不断地更新完善。由于新
材料、新技术、新工艺的出现,使得1986 年部标
已不能适应当前实际的需要,目前超出《水处理
设备制造技术条件》的要求,各制造厂家也无统
一的标准,而用户对水处理设备制造,在招标书
或技术协议书中,也远远地超过设备技术条件的
范围,其要求产品制造执行的标准是百花齐放,甚至在一个工程的技术协议书中,最多列至18 个
标准,大至GB150 ,小至HG2T21574《设备吊耳》。
根据当前标准混乱,要求过高, 套用不当的现象,
必须统一水处理设备设计制造标准。
2 　标准内容及适用范围
要设计制造一个好产品, 一定要有一个好的
标准。因此,应先掌握有关标准的内容,以便达到
正确使用标准的目的。水处理设备包括补给水及
凝结水,各种加药与酸碱贮存计量,以及管道、管
件、法兰和衬里设备的防腐要求等,都涉及到标准
问题。在此,将上述设备涉及的标准内容说明
如下。
2. 1 　JB 2932286《水处理设备制造技术条件》
本标准适用于如下两种情况:
①设计压力p < 1. 569 MPa ,不受《压力容器
安全技术监察规程》监察的水处理设备的制造和
检验。
②设计压力0. 098 MPa < p < 1. 569 MPa ;容
积V > 25 L ;且p ·V > 19. 6 MPa ;设计温度高于
标准沸点(指在0. 1 MPa 下的沸点) ,介质为水和
蒸汽,受《压力容器安全技术监察规程》监察的设
备的制造和检验。
2. 2 　GB 15021998《钢制压力容器》
本标准是一部相对完整的标准体系,是我国
权威性的标准。它规定了钢制压力容器的设计、
制造、检验与验收, 适用于设计压力不大的35
MPa 的容器。设计温度范围按钢材允许的使用温
度确定,共引用45 个标准,其中国家标准28 个,
内容分为10 个部分,9 个附录。它规定了诸如焊
接接头系数的选用、设备试验压力的计算及圆筒
薄膜应力的校核、圆筒与封头壁厚的计算,以及无
损检测的要求等[2 ] 。
2. 3 　HGJ 32290《橡胶衬里化工设备》
该标准是在原化工部基建局颁发的CD
130A15285《橡胶衬里设备设计技术规定》和CD
13016285《橡胶衬里设备技术条件》标准基础上修
订而成。它作为设备设计和制造的部颁指令性技
术文件,对橡胶衬里化工设备的设计和制造技术
作了具体规定。正文包括总则;橡胶衬里材料;衬
里设计;衬里设备管道及管件结构设计;衬里设备
金属壳体的制造、试验及验收;衬里施工硫化检验
和验收、包装、运输、储存和安装8 个部分,并有8
个附录及编制说明,是水处理管道系统橡胶衬里防腐的权威标准。

2. 4 　HG 20538292《衬塑( PP、PE、PVC) 钢管和管
件》
本标准规定DN 252DN 400 mm、衬聚丙烯
(PP) 、聚乙烯( PE) 、聚氯乙烯( PVC) 钢管和管件
(弯头、三通、异径管) 的尺寸、公差、公称压力;使
用温度;技术条件;检验和标记。它适用于化工、
石油化工、医药、纺织和冶金等部门输送腐蚀性介
质的管道设计。
2. 5 　SDZ 037287《电厂水处理设备制造质量分等
标准》
它适用于设计压力小于或等于10 MPa ,单层
焊制电厂水处理设备,内容有钢制容器设备制造
质量分等标准,即容器焊接、成形橡胶衬里及玻璃
钢衬里,还包括硬聚氯乙烯设备,其质量均分为优
等品、一等品和合格品3 类[3 ] 。
2. 6 　DLPT 5054296《火力发电厂汽水管道设计技
术规定》
本规定适用于火电厂范围内主蒸汽参数为
27 MPa 、550 ℃及以下机组的汽水管道设计,对火
电厂内的热网管道和输送油、空气等介质管道的
设计可参照执行。
2. 7 　劳锅字(1990) 8 号《压力容器安全技术监察
规程》
本规程适用于同时具备下列3 个条件的压力
容器:
①最高工作压力( pW ) 大于等于0. 1 MPa 。
(不含液体静压力,下同) 。
②内直径(非圆形截面积指断面层最大尺
寸) 大于等于0. 15 m ,且容积( V ) 大于等于0. 025
m3 。
③介质为气体、液化气体或最高工作温度高
于等于标准沸点的液体。
2. 8 　JBPT 4735297《钢制焊接常压容器》
本标准规定了钢制焊接常压容器,即包括圆
筒形容器、立式圆筒形储罐、矩形容器、圆筒形料
仓的设计、制造、检验与验收要求。对焊接接头系
数增加了不作无损检测的焊接接头系数值。
3 　正确执行各种标准的探讨
3. 1 　水处理设备不受容规监察
电厂的水处理设备实属压力容器,它分为低
压( p = 0. 6 MPa) 补给水与中压( p = 3. 5 MPa) 凝
结水,但不是《压力容器安全技术监察规程》监察
的范围,因为不同时具备3 个条件,即不是介质为
气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸
点的液体,而是在100 ℃以下,实际为一般不超过40～50 ℃的水。
3. 2 　无损检测
补给水系统包括机械过滤器至离子交换设备
混床,只符合JB 2932 中的第一种情况,所以执行
水处理设备制造技术条件是正确的。中压凝结水
精处理设备,高速混床壳体厚度δn = 30 mm ,材质
为16 MnR ,选GB 150 是10. 8. 2. 2 条是合适的。
但是补给水处理设备的最大争议,是许多用户要
求执行GB 150 的上述条款,而制造单位认为要求
过高,理由是在所列的标准中,如JB 2932 规定水
处理设备受压元件的施焊,必须由考试合格的焊
工承担,未提无损检测要求。在JBPT 4735 标准
中,对某些容器的焊接规定必须由持有锅炉压力
容器焊工考试合格证的焊工担任。
总之,容器的焊接施工,对焊工的技术要求是
周密而严肃的,没有必要执行GB 150 中10. 8. 2.
2 条,即焊接接头全长20 %局部射线或超声检测,
因为水处理设备的焊接工作是由考试合格的焊工
担任。不作局部无损检查,其焊接头系数取Φ =
0. 85 是不对的,就按JBPT 4735 中的3. 7. 1 条规
定改取系数Φ = 0. 70。另外对不作检测的设备,
在GB 150 标准中规定:制造部门对未检查的质量
仍需负责,但作进一步检测,可能会发现气孔等不
危及容器安全的超标缺陷。根据以上情况是否可
以采用折衷的办法,补给水处理设备对容器中A
类及B 类焊接接头,按每个工程批量选择其中一
台设备,按GB 150 标准10. 8. 2. 2 执行,作20 %
焊接接头无损检测,其余按JB 2932 标准执行。
当然对抽查检测的设备,施工中先不指定,由用户
或厂方质检部门在现场完工产品中确定。
3. 3 　法兰
我国管道法兰标准种类较多, 有化工部
(HG) 、机械部(JB) 和电力部(DL) 等,水处理设备
执行GB 91122GB 9131288《钢制管法兰标准》。管
子外径是管法兰的主要配套尺寸,是管法兰标准
的基础,当前钢管标准存在着两套外径系列的管
子规格,在国家标准中均为大外径管连接,这与世
界两大法兰体系紧密相关,一是美洲(ANSI) 法兰
标准系列,另一种是欧洲法兰标准系列。
第一系列(美洲) 公称压力PN10、16 、20 、50 、
100、250、420 bar 共7 个等级;
第二系列(欧洲) 公称压力PN2. 5、6、10 、25 、
40 bar 共5 个等级;
第一系列为优先使用的法兰压力等级,第二
系列为限制使用的法兰压力等级。第二系列的各
个系列为限制使用的法兰压力等级,但法兰尺寸可以和前联邦德国法兰标准互换,而不能与美国
体系互换;对其压力等级法兰标准尺寸,可以和美
国法兰标准互换,但不能和前联邦德国标准互换。
目前我国钢管标准也存在着两套外径系列的
管子规格,小外径钢管是国内很早用的无缝钢管
外径尺寸,而大外径钢管常为水、煤气管的外径尺
寸,但也有大外径尺寸无缝钢管,尤其是目前国内
很多管道装置,使用进口无缝钢管,或者进口管道
附件,如阀门、弯头和三通等,所谓大小外径管的
含义是指在相同管道公称通径的条件下,管道附
件、法兰和管件等选用管子外径的大小,尺寸大的
称为大外径管,尺寸小的称为小外径管,现摘列常
用大小管径对照如表1 所示。
表1 　大小外径管子尺寸对照表
公称通径DN
mm 英寸
管　子　外　径Pmm
大外径小外径差值
20 3P4 26. 9 25 1. 9
25 1 33. 7 32 1. 7
32 11P4 42. 4 38 3. 4
40 11P2 48. 3 44. 5 (45) 3. 8
50 2 60. 2 57 3. 3
65 21P2 76. 1 73 3. 1
80 3 88. 9 89 0. 1
100 4 114. 3 108 6. 3
125 5 139. 7 133 6. 7
150 6 168. 3 159 9. 3
国际《钢制和法兰及垫片》也包括属于美洲法
兰体系及欧洲法兰体系的两个系列尺寸,故选用
钢管外径规格为小外径管,目前国家允许管子规
格两种尺寸同时并存,今后将随着管子规格标准
变更,法兰过渡到国际标准,即第一系列。
3. 4 　容器设计
水处理设备的容器设计计算,即封头、筒壳、
开孔和开孔补强、锥壳及平盖等仍执行GB 150 标
准;对衬里设备、管道及管件结构设计,应执行
HGJ 32 标准。
4 　小　结
通过以上的阐述,水处理设备设计、制造、包
装运输主要执行标准有下列几种:
①JB 2932 ; ②HGJ 32 ; ③JBPT 4735 ; ④GB
150 ; ⑤JB 2536 ; ⑥GB 91122GB 9131288 。
希望JB 2932 标准早日修订,给水处理设备
制造使用部门提供一个具有指令性的标准文件。

参考文献:
[1 ] 　中华人民共和国机械工业部部标准. JB 2932286 水处理设备制造技术条件[ S] . 北京:中国标准出版
社,1986.
[2 ] 　机械工业标准化研究所. GB 9113～9131288 钢制管
法兰及垫片宣贯讲义[M] . 北京:中国标准出版社,1988.
[3 ] 　水利电力部机械局局标准. SDZ037287 电厂水处理
设备制造质量分等标准[ S] . 北京:中国标准出版社,1987.