锅炉整体水压试验施工方案.docx
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锅炉整体水压试验施工方案
湖南省火电建设公司
施工方案
编制单位
工程名称
单位工程
锅炉本体安装
项目编码
版次
名称：
锅炉水压试验
编写
日期
审核
日期
会
签
工程部
日期
质保部
日期
安监部
日期
批准
日期
作业指导书控制页：
配置发放签收表
配置
配置岗位
电子版
纸质版
签收
项目总工
√
项目工程部
√
项目质保部
√
项目安监部
√
项目专工
√
项目主管工程师/班长
√
*班组工程师
√
施工组长
√
*注：
班组工程师负责每项目上交一本已执行完成的、并经过完善有完整签名的作业指导书。
作业指导书（技术措施）级别
重要
√
签名
一般
技术交底记录检查
项目总工程师
专责工程师
重大方案执行情况
项目总工程师
项目生产经理
重要工序过程监控表
序号
重要工序名称
执行情况
质检工程师签名
1
系统风压试验
2
临时系统的冲洗及吹扫
3
上水加药系统
4
升压
5
系统上水
6
系统升压
作业指导书（技术措施）修改意见征集表
建议人
日期
修改建议：
回收签名（日期）：
目录
1编制依据及引用标准1
2工程概况及施工范围1
2.1工程概况1
2.2施工范围2
3施工作业人员配备及人员资格要求2
4施工所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备2
4.1施工所需机械装备及工器具量具2
4.2安全防护用品配备3
5施工条件及施工前准备工作3
6作业程序、方法及要求5
6.1作业程序流程图5
6.2作业方法及要求5
6.3专项技术措施9
7质量控制及质量验收11
7.1质量控制标准11
7.2中间控制见证点设置11
7.3中间工序交接点设置12
7.4工艺纪律及质量保证措施12
8安全、文明施工及环境管理要求和措施12
表8-1职业健康安全风险控制计划表（RCP）14
表8-2环境因素及控制措施一览表16
9附录17
9.1附图1：
#4锅炉水压系统图17
9.2附图2：
水压试验一次气升压系统图17
9.3附图3：
水压试验二次气升压系统图17
9.4附图4：
锅炉水压组织机构图17
1编制依据及引用标准
1.1《#4机组安装工程施工组织总设计》
1.2《电力建设安全工作规程》DL5009•1－2002
1.3《火电工程锅炉水压试验前质量监督检查典型大纲〉（电力部建质[1994]102号文）
1.4《电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）》
1.5《电力建设施工及验收技术规范（化学篇）》
1.6《火电施工质量检验及评定标准》（锅炉篇1996）
1.7《电力工业锅炉压力容器安全监察规定》
1.8《电力工业锅炉监察规程》
1.9《蒸汽锅炉安全技术监察规程》（劳动人事部颁发，1996年版）
1.10《电力基本建设热力设备化学监督导则》DL/T889-2004
1.11《中华人民共和国工程建设标准强制性条文电力工程部分》（2006版）
1.12东方锅炉厂设备安装及运行说明书
1.13《电力建设安全健康与环境管理工作规定》
1.14《电站锅炉压力容器检验规程》（DL647-2004）
1.15湖南省火电建设公司《火力发电机组施工创优工艺手册》2006版
2工程概况及施工范围
2.1工程概况
湘潭电厂二期工程为2×600MW机组，锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司与东方－日立锅炉有限公司合作设计、生产制造的，为超临界本生直流锅炉，该锅炉为一次中间再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢结构、高强螺栓连接、全悬吊“Π”型布置结构。
锅炉受热面过热部分由4部分组成：
a、顶棚及后竖井烟道四壁及后竖井分隔墙；b、布置在后部竖井后烟道内的水平对流低温过热器；c、位于炉膛上部的屏式过热器；d、位于折烟角上方的末级过热器根据在炉膛内布置，前炉膛布置由前至后屏式过热器及高温过热器，锅炉受热面再热部分为布置在前炉膛顶部的高温再热器及后炉膛的低温再热器。
省煤器布置在后炉膛下部。
各级过再、热器之间的进出口联箱由联络管道连接，过热器设计有两级喷水减温器来控制调节温度，再热器通过烟气调节挡板来调节控制温度，并高低再联络管之间设计有一级事故减温水。
锅炉本体受热面水冷壁系统安装受监焊口总计13700个；过热器系统安装受监焊口10590个；再热器系统安装受监焊口8881个；省煤器安装受监焊口2692个；其它小口径管道安装受监焊口约1000个，锅炉本体受热面水压前总共完成受监焊口36863个。
2.2施工范围
包括锅炉整体水压试验（一次汽、二次汽水压试验）相关工作及临时设施安装、拆除等。
3施工作业人员配备及人员资格要求
序号
岗位名称
技能等级要求
数量
备注
1
班长
高级工
1人
有同类机组安装相关管理工作经验
2
班组负责工程师
工程师
1人
有同类机组安装技术管理工作经验
3
助理工程师
助理工程师
1人
有相关技术工作经验
4
组长
高级工
5人
5
主作业
中级工
10人
6
作业
初级工
40人
主要从事试验过程中检查工作
7
司泵员
2人
对试压泵掌握熟悉、操作熟练
8
读表员
2人
由专业技术人员担任，负责水压试验过程中读数及记录
9
焊工
10人
具备相关的资质证
10
架子工
10人
具备相关的资质证
11
电工
2人
具备相关的资质证
12
电气、热控人员
10人
负责水压过程中的仪表管道操作及检查
4施工所需机械装备及工器具量具、安全防护用品配备
4.1施工所需机械装备及工器具量具
序号
名称
规格/型号
数量
备注
1
割把
2副
经检验合格
2
电焊机
5台
经检验合格
3
F型扳手
10把
经检验合格
4
角向砂轮机
φ100
3个
经检验合格
5
电磨
3台
经检验合格
6
压力表
Y1000~2.5MPa1.6级
1块
气压就地压力表
7
压力表
Y2500~60MPa1.6级
2块
一次汽就地压力表
8
压力表
Y2500~60MPa0.4级
1块
一次汽就地压力表
9
压力表
Y1500~10MPa1.6级
2块
二次汽就地压力表
10
压力表
Y1500~10MPa0.4级
1块
二次汽就地压力表
11
升压水箱
2立方米
2个
12
高压升压泵组
3DS3（28）-6.0/50
1台
经检验合格
13
高压升压泵组
3DS3（28）-4.2/50
1台
经检验合格
14
活扳手
12”
10把
经检验合格
15
活扳手
15”
4把
经检验合格
16
手电
30把
17
对讲机
20对
18
应急灯
5支
19
温度计
0~100℃
2支
4.2安全防护用品配备
4.2.1个人安全防护用品配备：
安全帽、安全带、防护眼镜等。
4.2.2施工区域安全防护用品配备：
安全网、安全围栏、安全警示牌等。
5施工条件及施工前准备工作
5.1锅炉本体范围：
锅炉范围内承重钢结构安装完毕，钢架安装齐全，高强螺栓终紧完毕、齐全，钢结构上的临时焊件切割、打磨、补漆完。
5.2梯子、平台、栏杆全部完善，通道全部贯通，挡脚板齐全；与受热面膨胀部位有足够的膨胀间隙，膨胀指示器安装完毕，焊接部位符合要求。
5.3锅炉汽水系统主管路全部贯通：
一次汽系统部分由给水操作台后至高温过热器出口集箱延伸段的水压试验堵阀；二次汽系统部分由再热器冷段水压试验堵阀后至高温再热器出口集箱延伸段水压试验堵阀。
5.4受热面设备所有承压焊口焊接、无损检验完毕，全部合格。
5.5锅炉承压部件的附件安装完毕（包括吹灰孔、窥视孔、检修孔、热工测点、火焰电视监视孔、膨胀指示器、保温钩钉等附件）。
5.6炉顶吊挂装置调整完毕，保证吊杆受力均匀；并调整合格，上水前将管道上的所有恒力弹簧吊架、可变弹簧吊架及蝶簧吊架用插销或定位片予以临时固定，暂当刚性吊架用。
5.7所有锅炉本体受热面的固定装置、防蚀装置等均已安装完毕。
5.8锅炉密封装置一次密封件安装、焊接完毕，炉墙密封条加塞完，密封缝焊接完，防磨装置、保温钩钉、门孔座、热控测点等焊接完毕，外观符合要求；所有承压部件上的临时部件切割完毕并打磨光滑，表面不低于母材，母材没有割伤现象。
5.9锅炉所有参加水压试验的合金部件光谱复查完毕，并核实无误；5.10、锅炉杂项管道安装完毕（主要包括疏水、放空气、排污、取样等一、二次门安装完毕）。
5.10贮水罐水位计一、二次门安装完毕。
5.11热工取样仪表管安装到一次门、热电偶焊接完，打压部位温度元件安装完。
5.12升压泵检修、安装、试转完毕，水压临时系统安装完毕并经验收合格。
5.13水压试验堵阀以内主蒸汽延伸段管道、再热器冷段延伸段管道、再热器热段延伸段管道及各自的支吊架安装完。
5.14水压试验范围内的设备、构件及管道上的承压焊缝、其它应该检查的部位不准保温及油漆。
5.15锅炉范围内的安全防护设施搭设齐全，牢固可靠，照明条件正常，保证锅炉各层平台及炉膛范围内照明充足。
5.16除盐水制水量能够确保，质量合格，必须有水质合格报告，制水量满足水压试验用水。
水压用水为除盐水，水质应满足以下要求：
氯离子含量小于0.2mg/L；联氨含量为200-300mg/L；PH值为10-10.5（用氨水调节）,水温控制在20~70℃之间。
锅炉水压试验水容量（t）
一次汽系统共计351吨
二次气系统共计299吨
水压试验
省煤器系统
水冷壁系统
过热器系统
再热器系统
126
87
138
299
5.17凝结水补充水箱内部清理完毕，与之相连的管道安装完毕。
5.18施工中发现的缺陷已处理完并签证。
5.19凝结水补水泵（流量：
298t/h；扬程：
83米）及临时上水泵（流量：
50t/h；扬程：
125米）安装完毕、试转完毕，具备使用条件，凝结水箱至泵部分管道，补水泵至锅炉临时给水管道安装完毕，焊口检验完毕，具备使用条件。
5.20现场施工用空压机保证正常使用，锅炉本体气压试验临时管道安装完毕。
5.21水压试验系统图及升压曲线图已张挂于现场；水压试验组织机构及人员分工已落实到位，职责清楚明了。
5.22为方便水压试验检查的脚手架搭设完毕，并经验收合格。
5.23水压试验所需工器具（包括临时制作件）准备完毕。
5.24就地压力表安装完毕，水压试验所需安装的压力表经校验合格。
5.25水压试验前质监检查、锅炉安全性能监督检查工作已完成。
5.26水压试验后接至#3、4机组排渣槽的排放管路已通，机组排渣槽排污泵具备投入条件。
5.27整体水压试验技术方案完成了编、审、批全部程序。
5.28现场道路平整、畅通无阻；孔、洞、沟等盖板齐全，安全防护设施齐全。
5.29水压试验用临时阀门检修、打压完毕；水压试验内所有的系统、阀门挂牌完毕。
6作业程序、方法及要求
6.1作业程序流程图
锅炉水压临时系统安装完毕→验收合格W→水压试验前的风压试验→风压试验合格→临时系统的冲洗及吹扫→一次汽及二次汽系统加药上水→上水完毕、一二次汽系统隔离可靠→一次汽系统升压至过热器出口联箱工作压力→H→检查系统无异常→超水压试验（20分钟）→降至系统工作压力→H→检查系统无异常、无变形等→一次汽系统水压试验合格并现场签证W→一次汽系统放水、泄压→二次汽系统升压至再热器进口联箱工作压力→H→检查系统无异常→超水压试验（20分钟）→降至系统工作压力→H→检查系统无异常、无变形等→二次汽系统水压试验合格并现场签证W→二次汽系统放水、泄压→水压试验完毕→水压临时系统拆除
6.2作业方法及要求
6.2.1水压试验前的系统风压试验
一、二汽风压试验系统设计：
现场布置1台空气压缩机。
空压机出口管道接至疏水集箱出口管道利用疏水管对一、二次汽系统内进行充气，当压力上升至0.2～0.5Mpa时系统充气结束，组织人员对整个锅炉水压范围内汽水管道、受热面等进行检查。
若有泄露点，会发出刺耳的声音，对发现的缺陷及时消除。
6.2.2临时系统的冲洗及吹扫
凝结水补水箱及其连接管道冲洗：
利用化补除盐水来的除盐水系统接到凝结水补水箱后，对凝结水补水箱及涉及到水压的系统管道进行冲洗，以保证系统内部清洁无杂物。
锅炉的上水管道及升压管道在与正式系统接通前，利用除盐水进行冲洗，冲洗完毕后进行验收、记录后再与正式管道接通。
6.2.3上水加药系统
除盐水采用的是正式除盐来水管道，利用凝结水补水箱作为储水罐，凝结水补水箱为1台，容积为500立方米。
本次上水系统采用正式的凝结水补充水泵及1台临时上水泵给锅炉上水。
一次汽系统利用凝结水补水泵及临时上水泵出口锅炉上水管道至汽机房+6.9米C列墙处三通（正式管道）及三通后至锅炉给水操作台的上水管进行上水（临时管道）；二次汽系统利用主给水疏水管，接至低温再热器入口联箱上的一个手孔。
在上水过程中，将给水疏水截止阀打开，一、二次汽同时进行上水。
水压要求的水温要求控制在20-70℃之间，由于试验时间为5月底，因此除盐水无需加热便可满足水压温度的需要。
根据《电力建设施工及验收技术规范》（化学篇）中的规定，水压试验的除盐水中要加入氨水和联氨两种药品，以保证水质的PH值为10.0-10.5（用氨水调节）；氯离子含量小于0.2mg/L；联氨含量为250-300mg/L。
根据现场的实际情况，药品的加放可从凝结补水箱上的人孔加入，在加药位置搭设临时平台，将药品提前放置在平台上，在凝结水箱进水的同时，将需求的药品按照比例（每10吨除盐水配40%浓度的联氨7.5kg，25%浓度的氨水20kg）进行加放。
在凝结水补水泵及临时上水泵出口压力测点处接临时管道进行水质取样，凝结水补给水箱补水加药后，取样化验，符合以上规定后方可向锅炉上水。
6.2.4升压
6.2.4.1根据现场的实际情况，进行合理布置，升压系统的升压泵布置在锅炉0米炉右侧（本次水压共设置2台升压泵，一台升压，一台备用），以便操作、运行，升压泵的出口设置2路管道，并加装高压截止阀进行控制。
6.2.4.2升压泵的水源由凝结水补给水箱引出一路管道（Φ89×4）加设一个截止门至高压升压泵形成；
6.2.4.3一次汽的升压管道是由升压泵引出与锅炉高温过热器出口管段疏水管道相连接进行升压。
二次汽系统是由升压泵引出与高温再热器疏水管道连接进行升压。
6.2.4.4在给一次汽升压时，关断二次汽升压截止门，在汽水分离器就地压力测点安装盘形弯及压力表（精度等级为0.4,0-60MPa的压力表），对一次汽系统的水压值进行监测。
6.2.4.5在给二次汽升压时，关断一次汽的升压截止门，在高温再热器出口连接管就地压力测点处安装盘形弯及压力表（精度等级为0.4,0-10MPa的压力表）对二次汽的压力进行监测。
6.2.4.6根据监测压力表的安装位置，一次汽水压试验的压力值是以汽水分离器的就地压力表为基准；二次汽水压试验压力值是以高温再热器出口管道安装的压力表为准。
6.2.4.7泄压及放水系统
水压试验结束后一次汽卸压利用一次汽卸压阀进行卸压；二次汽利用二次汽卸压阀进行卸压，注意泄压速度应缓慢试验压力至工作压力阶段卸压速度不大于0.098MPa/min。
如锅炉需放水，则锅炉的排放水分两部分同时进行，一次汽系统一路由螺旋水冷壁入口下水分配集箱至总排管进行排放，另一路由过热器疏水母管进行排放；二次汽系统则利用给水母管疏水管道至总排管进行排放，另一路由再热器疏水管道母管进行排放；总排管接至#3、#4机组排渣槽。
凝结水补充水箱内及锅炉上水管道的剩余水则由凝结水补水泵前管道的放水管连接临时管道，至临时总排放管，排至机组排渣槽。
6.2.5作业方法及内容
6.2.5.1系统上水
1、一次汽上水前，将上水母管阀门打开，并将一次汽系统的排空全部打开，将一次汽水压系统内的其它所有一、二次门关闭。
2、二次汽上水前，将上水母管阀门打开，并将二次汽系统的排空全部打开，将二次汽水压系统管道内的其它所有一、二门关闭。
3、为了节省时间，一、二次汽系统进行同时上水，以上步骤操作完毕后，开启凝结水补水泵，开始给锅炉进行上水。
4、上水过程中，对排空操作台的所有阀门进行逐一检查，当排空管道中的水流成连续状态时，缓慢的关闭此路排空阀门，当所有的排空阀门关闭之后，就意味着锅炉上水完毕。
此时上水阀门与机侧的凝结水补水泵旁路系统同时操作，进行切换，逐渐关闭上水阀门，停止凝结水补水泵运转。
6.2.5.2系统升压
1、整个锅炉系统上满水后，首先对锅炉进行全面的检查，无缺陷后，再开始进行升压工作。
在检查过程中，同时对上水后的膨胀值作详细记录。
2、检查合格后，开始进行升压试验，启动升压泵。
3、一次汽压力试验
（1）关闭二次汽升压控制门，打开一次汽升压控制门，开始对一次汽进行升压。
（2）升压速度不大于0.294MPa/min，当压力升至10%试验压力时（3.52MPa，汽水分离器压力表读数），停止升压，进行全面检查，如无渗漏情况，开始继续升压。
（3）压力升至工作压力32MPa时（汽水分离器压力表读数），停止升压，在接近工作压力时，升压速度不得超过0.2MPa/min，停止升压，开始组织施工人员进行全面、仔细的检查工作，如果检查无缺陷后，再开始进行超压试验。
（4）在工作压力升至试验压力过程中，要对升压速度进行严格控制，升压速度不得超过0.098MPa/min，并且每0.2Mpa报一次压力值。
当压力升至35.2MPa（汽水分离器压力表读数），停止升压，稳压20分钟。
（5）稳压20分钟后，利用升压管上引出的旁路卸压管进行缓慢卸压，降压的速度不能大于0.098MPa/min，当压力降至工作压力32MPa时（汽水分离器压力表读数），停止降压，再次组织人员进行全面的系统检查。
（6）如果在检查过程中无破裂、变形、漏水现象，则表示一次汽系统水压试验合格，可以开始进行卸压和系统排放工作。
卸压过程中，注意压降速度不能过高，要保持在0.294MPa/min内。
在卸压过程中组织人员对一次汽各系统进行循环检查。
4、二次汽压力试验
（1）一次汽水压试验完毕后，关闭一次汽升压控制门，打开二次汽升压控制门，开始对二次汽进行升压。
（2）升压速度为0.294MPa/min，当压力升至10%试验压力时（0.65MPa，高再出口就地压力表读数），停止升压，进行全面检查，如无渗漏情况，开始继续升压。
（3）压力升至工作压力4.336MPa时（高再出口连接管压力表读数），停止升压，在接近工作压力时，升压速度不得超过0.2MPa/min，进行稳压，开始组织施工人员进行全面、仔细的检查工作，如果检查无缺陷后，再开始进行超压试验。
（4）在工作压力升至试验压力过程中，要对升压速度进行严格控制，升压速度不得超过0.098MPa/min，并且每0.2Mpa报一次压力值。
超压期间除监表人员外所有检查人员撤离锅炉。
当压力升至6.51MPa（高再出口连接管压力表读数），停止升压，稳压20分钟。
（5）稳压20分钟后，利用升压管进行缓慢卸压，降压的速度不能大于0.098MPa/min，当压力将至工作压力4.336MPa（高再出口连接管压力表读数）时，停止降压，再次组织人员对系统进行全面的检查。
（6）如果在检查过程中若无破裂、变形、漏水现象，则表示二次汽系统水压试验合格，可以开始进行卸压和系统排放工作。
卸压过程中，注意压降速度不能过高，要保持在0.294MPa/min内。
在卸压过程中组织、安排人员对二次汽各系统进行循环检查。
5、系统卸压及保养
一次汽：
打开一次汽卸压阀对一次汽系统进行卸压，当压力降为0MPa时，即关闭泄卸压阀对一次汽系统采取氨-联氨法保养（估计离酸洗约一个月）；二次汽：
打开二次汽卸压阀对二次汽系统进行泄压，当压力降为0MPa时，即关闭泄压阀对二次汽系统采取氨-联氨法保养；
6、水压试验合格后及时办理水压试验签证。
6.3专项技术措施
6.3.1试压管道相关计算：
试压设施中采用无缝钢管Φ33.4*7.1，20钢作为升压管道，试验压力P=35.2MPa，工作温度t=50℃
最高允许计算压力：
[P]=2Ψn[σ]Sy/（Dw-Sy）
式中：
Ψn——焊缝减弱系数，对无缝钢管Ψn=1.0
[σ]——许用压力
在上述工况且使用无缝钢管的条件下：
[σ]=[σ]J，取[σ]J=125MPa
Dw——管子外径，Dw=33.4mm
Sy——管子有效壁厚，Sy=7.1mm
代入计算公式：
[P]=2×1×125×7.1/（33.4-7.1）=67.49MPa〉P=35.2MPa
因此采用Φ33.4*7.1，20钢无缝钢管作为升压管是允许的。
6.3.2再热系统升压管道相关计算：
试压设施中采用无缝钢管Φ33.4*3.8，20钢作为升压管道，试验压力P=6.51MPa、工作温度t=50℃、最高允许计算压力：
[P]=2Ψn[σ]Sy/（Dw-Sy）
式中：
Ψn——焊缝减弱系数，对无缝钢管Ψn=1.0
[σ]——许用压力
在上述工况且使用无缝钢管的条件下：
[σ]=[σ]J，取[σ]J=125MPa
Dw——管子外径，Dw=33.4mm
Sy——管子有效壁厚，Sy=3.8mm
代入计算公式：
[P]=2×1×125×3.8/（33.4-3.8）=32.09MPa〉P=6.51MPa
因此采用Φ33.4*3.8，20钢无缝钢管作为升压管是允许的。
另试压设施中采用无缝钢管Φ89×4.5，20#作为上水试压管道，试验压力P=6.51MPa、工作温度t=50℃、最高允许计算压力：
[P]=2Ψn[σ]Sy/（Dw-Sy）
式中：
Ψn——焊缝减弱系数，对无缝钢管Ψn=1.0
[σ]——许用压力
在上述工况且使用无缝钢管的条件下：
[σ]=[σ]J，取[σ]J=125MPa
Dw——管子外径，Dw=89mm
Sy——管子有效壁厚，Sy=4.5mm
代入计算公式：
[P]=2×1×125×4.5/（89-4.5）=13.15MPa〉P=6.51MPa
因此采用ΦΦ89×4.5，20#无缝钢管作为上水、试压管是允许的。
图中：
1——短管φ33.4×7.1
2——堵头
取样管道堵头相关计算：
取样管道堵板选取
取样管路为φ33.4×7.1，堵板最小壁厚S=K×Dn×（P/[σ]）1/2
其中K=0.4，Dn=20mm，P=35.2MPa，[σ]=140MPa。
带入公式得：
S=4.1mm
实际采用S=7.1mm，L=7mm，r=4mm
7质量控制及质量验收
7.1质量控制标准
7.1.1质量验收应优先以厂家图纸、说明书等技术文件为准
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