浅析电站锅炉水压试验标准

【摘 要】本文以国外某项目的锅炉汽包水压试验为例，主要讨论水压试验的两种标准，即电力工业锅炉压力容器监察规程（DL612-1996）和ASME标准对水压试验的相关规定，以及简单探讨一下这两种标准的异同点。

【关键词】锅炉；水压试验；标准

1 引言

锅炉按用途分可分为电站锅炉，工业锅炉和生活锅炉等。电站锅炉用于发电， 因此在电站工程的所有设备中，锅炉是非常重要的设备之一，其部件的质量以及整体性能是电站运行过程中可靠性和安全性的重要影响因素之一。因此，锅炉制造和安装的质量必须满足有关标准的要求。当锅炉部件制造完成和现场安装完成均需要根据相关标准进行水压试验，以评定锅炉部件制造质量和现场安装质量的好坏。目前在国内做水压试验，主要有两种标准可以参考，一种是ASME水压试验标准（ASME VIII：Rules for construction of pressure vessels），另外一种就是电力行业标准，电力工业锅炉压力容器监察规程（DL612-1996）。本文就是以国外某项目锅炉汽包水压试验为例，讨论这两种标准的异同点。

2 锅炉水压试验的目的

目前，锅炉制造和安装质量通常采用水压试验的方法来评定。如果按有关标准进行的水压试验结果不合格，则必须找出原因，采取相应的措施纠正不合格。然后，再进行水压试验。如试验结果合格，则锅炉本体制造安装即为合格。从质量控制的角度来看，对锅炉进行水压试验必须以停止点（H 点） 的方式进行检验。应当指出，水压试验既不是为了决定允许工作压力，也不是为了试验出锅炉的强度。锅炉的强度必须由设计计算得出并在设计制造中予以保证。水压试验目的是根据有无渗漏来判断锅炉制造和安装质量的好坏，它是一种检查手段。因而，水压试验参数如何选择，如何进行水压试验是比较重要的环节。为此，首先必须选择并使用。其目的一是通过超压试验检验锅炉受压元件原材料的质量、检验受压元件原材料由于夹渣等缺陷轧制时产生的裂纹引起泄漏。其二是通过超压试验检验锅炉受压元件焊缝和胀接管口的密封性能，确保焊缝和胀口的质量。其三是通过超压试验在没有给出计算规则，而又不可能以较好的准确度计算锅炉结构或任何受压件的强度时，制造厂应建造一个全尺寸的试样，按规定的方法用水压试验来确定锅炉受压元件的最高允许工作压力（即设计压力） 这种方法即为验证水压试验。

3 水压试验前的准备

受压部件和受压元件的水压试验，应在无损探伤及其有关检验项目检验合格后进行，对需要进行热处理的受压部件和受压元件的水压试验应在热处理之后进行。受压元件上的开孔（包括人孔、手孔和头孔）不允许使用临时性的封闭装置。管接头上的堵板应有足够的强度，堵板上的焊缝应严密可靠，以免水压试验时发生意外，确保安全。水压试验的压力除应满足规定的要求外，还应满足强度计算要求即GB 9222《水管锅炉受压元件强度计算》和GB/ T 16508《锅壳式锅炉受压元件强度计算》的要求。水压试验时应装设两只经过定期检定合格的压力表，量程为1.5～3倍，最好选择2倍量程。即保证准确度又保证安全。

4 GB中对水压试验的要求和规定

4.1 水压试验的压力、保压时间以及环境要求

在电力工业锅炉压力容器监察规程（DL612-1996）规定，锅炉水压试验的压力，按制造厂规定执行。制造厂没有规定时按表1规定执行。

例如国外某项目的锅炉是由东锅制造，锅炉为亚临界参数、四角切向燃烧方式自然循环汽包炉。单炉膛型半露天布置，燃用褐煤，一次再热，平衡通风，固态排渣，全钢架结构，炉顶带金属防雨罩。锅炉最大连续蒸发量（BMCR）为1025t/h，具有超发至连续蒸发量为1055t/h的能力。东锅对所有压力容器的水压试验压力有自己的标准，对于汽包的厂内水压试验，东锅厂内的标准就比国家标准要高一些，比如东锅汽包的水压试验压力就为工作压力的1.5倍，而不是1.25倍。汽包正常工作压力为18.59Mpa，其水压试验的压力就为27.88Mpa。当锅炉进行水压试验时，水压应缓慢地升高。当水压上升到工作压力时，应暂停升压，检查无漏泄或异常现象后，再升到超压试验压力，在超压试验压力下保持20min，降到工作压力，再进行检查，检查期间压力应维持不变。

水压试验时，环境温度不低于5℃。环境温度低于5℃时，必须有防冻措施。水压试验水温按制造厂规定的数值控制，一般以30～70℃为宜。

4.2 水压试验的合格标准：

当受压元件的试验压力降低到工作压力后：

1）受压元件金属壁和焊缝没有任何水珠和水雾的漏泄痕迹；

2）受压元件没有明显的残余变形。

5 ASME标准对水压试验的规定

水压试验用水的温度不得低于环境温度，而且在任何情况下都不能低于70°F（21℃）。水压试验时，锅炉上任意受压部件上的一次总体薄膜应力在任何时候均不得大于材料在该试验温度下屈服强度的90%。安全阀不应包含在水压试验中，水压试验分两个阶段进行：

（1）水压试验时，逐渐升压至1.5倍最高允许工作压力（MAWP）。在测试期间，应控制试验压力，不得使其超过规定数值的6%。在这个阶段，不需要进行仔细的外观检查。

（2）然后将水压试验压力降至最高允许工作压力，维持此压力，仔细进行锅炉外观检查。在检查期间，金属温度不应超过120°F（49℃）。

而对于没有固定汽水分界线的强制流动蒸汽发生器（直流锅炉） ，进行水压试验时，试验压力不小于过热器出口最高允许工作压力（最小的设计压力） 的1.5倍。

6 ASME标准和国内标准的比较

从以上的叙述中可以看出，电力工业锅炉压力容器监察规程以及东锅厂自己的标准和ASME标准虽然在水压试验的程序和验收标准上基本一直，但是在最重要的一个参数：水压试验压力的要求上还是有区别的。比如就汽包而言，东锅厂内的水压试验压力为工作压力的1.5倍，而ASME标准则是1.5倍最高允许工作压力（MAWP），该最高允许工作压力（MAWP）应取设计压力的1.05倍。

基于此，在执行电站工程合同时，拟定锅炉水压试验方案前， 应认真分析合同对水压试验的要求， 如为按ASME规范进行水压试验，则应在锅炉设计和制造时，又要按ASME 规范进行水压试验，则此锅炉不能通过水压试验的检验。

参考文献：

[1]车得福，等.锅炉[M].西安：西安交通大学出版社，2004.

[2]刘瑞杰.浅谈锅炉水压试验标准[J].锅炉制造，2001（3）.

[3] DL612-1996， 电力工业锅炉压力容器监察规程[S].