印度火電站EPC項(xiàng)目鍋爐安全閥認(rèn)證技術(shù)研究分析

李昌美

（山東電力建設(shè)第三工程公司，山東 濰坊 261031）

1概述：和大多數(shù)國(guó)家一樣，印度對(duì)涉及國(guó)民生命財(cái)產(chǎn)安全的行業(yè)也頒布了相應(yīng)強(qiáng)制性法令、條例，以規(guī)范、保障行業(yè)的安全生產(chǎn)行為。針對(duì)其中的鍋爐、壓力容器、管道等特種設(shè)備（廣泛應(yīng)用于能源、石油化工等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域），在歐洲必須遵守壓力設(shè)備指令（PED），在美國(guó)必須遵守ASME，在中國(guó)必須遵守鍋、容規(guī)，凡是在印度境內(nèi)使用的上述設(shè)備均須遵守印度鍋爐法及印度鍋爐規(guī)范（INDIAN BOILER REGULATIONS,簡(jiǎn)稱 IBR）。

安全閥作為鍋爐最為重要的附件，歷來(lái)是印度政府IBR認(rèn)證工作中的重點(diǎn)審查對(duì)象，做好安全閥的認(rèn)證工作，提升產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)于鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行具有很重要的意義。

2安全閥設(shè)計(jì)認(rèn)證技術(shù)：IBR規(guī)范中除了對(duì)安全閥的材料（如國(guó)產(chǎn)材料制造的閥門，材料認(rèn)可是重點(diǎn)）、數(shù)量（按鍋爐類型有最少數(shù)量配備要求）、殼體強(qiáng)度計(jì)算（可參照ASME、GB相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行）等方面有要求外，最重要的認(rèn)證內(nèi)容還是安全閥排放量的計(jì)算與審核，為了便于確定排放量計(jì)算公式中的常數(shù)取值，規(guī)范中首先對(duì)安全閥的類型進(jìn)行了說(shuō)明，根據(jù)一定壓力限制條件下開(kāi)啟的不同高度具體分為三種類型，分別是微開(kāi)型（Ordinary lift safety valve）、高開(kāi)型(High lift safety valve)和全開(kāi)型(Full lift safety valve)，針對(duì)飽和蒸汽安全閥排放量計(jì)算公式Eqn.(78)：E=CAP，E為飽和蒸汽額定排放量，P為鍋爐安全閥設(shè)定的最高壓力（絕對(duì)巴值），A為排放面積，式中C值按閥門的類型進(jìn)行取值：微開(kāi)型0.05，高開(kāi)型0.10，全開(kāi)型0.24。針對(duì)過(guò)熱蒸汽，安全閥排放量計(jì)算公式Eqn.(79)：Es=1000E/(1+2.7Ts)1/2 ，Es 為過(guò)熱蒸汽排量,E為公式78計(jì)算的排放量,Ts為過(guò)熱度。

(注：公式79可被用于超臨界蒸汽壓力下確定安全閥額定排放量。在此種情況下，蒸汽飽和溫度須取375℃。)

現(xiàn)以印度某135MW（鍋爐額定蒸發(fā)量為440t/h，過(guò)熱蒸汽溫度540℃，由于不是超臨界機(jī)組，公式79情況中的375℃不適用）火電站鍋爐安全閥排放量計(jì)算為例，每臺(tái)鍋爐配備2個(gè)汽包安全閥（安全閥型號(hào)為1755WB）、2個(gè)過(guò)熱器出口安全閥（安全閥型號(hào)為1727WD），具體排放量計(jì)算過(guò)程如下：

1）汽包1#安全閥排放量計(jì)算（飽和蒸汽的情況）

P1=158.48bar.a,A1=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計(jì)算E1=CA1P1=172166.6kg/h。

2)汽包2#安全閥排放量計(jì)算（飽和蒸汽的情況）P2=163.16bar.a,A2=2155.48mm2,C=0.504(廠家提供)，最終計(jì)算E2=CA2P2=177250.8kg/h。

3）過(guò)熱器出口3#安全閥排放量計(jì)算（過(guò)熱蒸汽的情況）

P3=144.14bar.a,A3=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E3=CA3P3=50833.9kg/h,ts1(設(shè)定壓力下的飽和溫度)=339℃，t1（過(guò)熱蒸汽溫度）=540℃，Ts1（過(guò)熱溫度）=t1-ts1=201℃，按79公式得Es1=49508.2kg/h。

4）過(guò)熱器出口4#安全閥排放量計(jì)算（過(guò)熱蒸汽的情況）

P4=145.51bar.a,A4=923.22mm2,C=0.382(廠家提供)，E4=CA4P4=51317.0kg/h,ts2(設(shè)定壓力下的飽和溫度)=340℃，t2（過(guò)熱蒸汽溫度）=540℃，Ts2（過(guò)熱溫度）=t2-ts2=200℃，按79公式得Es2=49985.2kg/h。

最后安全閥總的排放量Et=E1+E2+Es1+Es2=448910.0kg/h>440t/h,故排放總量滿足規(guī)范要求。對(duì)于有鍋爐再熱器進(jìn)出口安全閥的情況，可按此依次計(jì)算匯總進(jìn)行校核。

通過(guò)上述過(guò)程的計(jì)算，我們不難發(fā)現(xiàn)與規(guī)范中最大的不同體現(xiàn)在公式78中的C值選取，實(shí)際上如果按照規(guī)范中的三種類型閥門對(duì)應(yīng)的C值進(jìn)行計(jì)算，將比按廠家提供的C值計(jì)算出來(lái)的結(jié)果小很多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足規(guī)范要求，這種情況的出現(xiàn)與印度國(guó)內(nèi)安全閥生產(chǎn)水平、工藝等方面能力偏低有很大關(guān)系，鍋爐安全閥基本上使用國(guó)際著名生產(chǎn)廠家的較多，多集中在發(fā)達(dá)國(guó)家，從而選取的排放系數(shù)比印度規(guī)范中的大很多。IBR規(guī)范中針對(duì)常數(shù)C值的確定也有專門的規(guī)定，具體需要按照規(guī)范附錄L規(guī)定的試驗(yàn)進(jìn)行確定，不同的廠家本身的技術(shù)水平直接決定了常數(shù)C值有所不同，由此可見(jiàn)實(shí)際操作過(guò)程中選擇由廠家提供的數(shù)值基本不會(huì)被印度政府否定，這就是實(shí)際情況決定的，IBR規(guī)范中也不得不以附錄的形式留有后路。

3安全閥制造驗(yàn)收環(huán)節(jié)控制：為確保閥門質(zhì)量，安全閥制造階段的認(rèn)證工作須嚴(yán)格按照規(guī)范中附錄J的具體要求進(jìn)行檢驗(yàn)與見(jiàn)證，主要包括設(shè)計(jì)圖紙審查、鑄鍛造原材料試驗(yàn)、無(wú)損探傷、部件轉(zhuǎn)配與組裝時(shí)尺寸檢查、水壓試驗(yàn)等。在采購(gòu)及出廠前須嚴(yán)格對(duì)閥門有關(guān)質(zhì)量文件進(jìn)行審查,如資料份數(shù)應(yīng)充分考慮實(shí)際機(jī)組數(shù)量報(bào)批需要，閥門所有相關(guān)零部件的材質(zhì)證書(shū)及尺寸數(shù)據(jù)（尤其是彈簧的尺寸數(shù)據(jù)，直接關(guān)系到后期產(chǎn)品注冊(cè)證書(shū)填寫(xiě)等事宜），文件與閥門實(shí)物上的標(biāo)示一致性審查等等。另外應(yīng)重點(diǎn)注意審查相關(guān)壓力參數(shù)，IBR規(guī)定安全閥的整定壓力（起跳壓力）需要由廠家發(fā)貨前進(jìn)行整定，但具體數(shù)值絕對(duì)不能超過(guò)設(shè)計(jì)壓力的10%，ASME-PG67.3的規(guī)定是按不超過(guò)最高允許工作壓力進(jìn)行整定，而國(guó)內(nèi)規(guī)范對(duì)于大于5.9額定蒸汽壓力的鍋爐，其鍋筒及過(guò)熱器安全閥整定壓力分別為工作壓力的1.05和1.08倍IBR規(guī)定啟閉壓差一般為整定壓力的2.5%到5%閉區(qū)間。

4安全閥現(xiàn)場(chǎng)蒸汽試驗(yàn)

鍋爐安裝完畢進(jìn)行完整體水壓試驗(yàn)后，注冊(cè)前必須進(jìn)行蒸汽試驗(yàn)，蒸汽試驗(yàn)的主要目的是通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)來(lái)確定安全閥是否足以有效地釋放過(guò)量的鍋爐蒸汽，以及在達(dá)到最大工作壓力時(shí)安全閥是否能夠啟動(dòng)。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)使鍋爐所在邦的檢察長(zhǎng)滿意，否則不予發(fā)放初始證書(shū)。如果總閥面已全部起跳，且總閥門通過(guò)計(jì)算認(rèn)為已經(jīng)足夠，鍋爐的所有閥門均可在鍋爐設(shè)計(jì)工作壓力的110%以內(nèi)起跳，則可認(rèn)為升壓試驗(yàn)要求已經(jīng)得到滿足。蒸汽試驗(yàn)過(guò)程中如果壓力上升值超出鍋爐最大工作壓力達(dá)10%，則可認(rèn)定安全閥的總閥面不足。

結(jié)語(yǔ)：通過(guò)以上安全閥認(rèn)證案例分析，我們不難發(fā)現(xiàn)印度產(chǎn)品認(rèn)證十分注重從源頭開(kāi)始嚴(yán)抓質(zhì)量，重視過(guò)程控制，一切以技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)繩，基于此，為更好地運(yùn)作好國(guó)際電站EPC項(xiàng)目，我們應(yīng)加強(qiáng)同一領(lǐng)域中不同國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)研究與對(duì)比工作。

[1]姚瑋倩,葉雯.印度規(guī)程（IBR）對(duì)鍋爐及電站設(shè)計(jì)的要求.電站系統(tǒng)工程.

[2]趙濱江,趙程.印度鍋爐規(guī)程安全閥檢測(cè)與認(rèn)證規(guī)定的分析.閥門，2010年.