余热锅炉水压试验方案研究

王 强
冀慎波
会议室
2004.6.5
2
编制作业指导书
根据水压曲线，细化水压过程。
详细说明水压试验过程的各个步骤和注意事项，切实指导现场施工。
根据DEP和国标要求，详细说明水压试验的整个过程，并报业主（PMC）、监理和锅检所审批。
冀慎波
办Hale Waihona Puke Baidu室
2004.6.15
3
升压泵
布 置
根据现场场
地合理布置
安装、调试完毕，达到运行条件。
（一）提出方案
为制定出切实可行的水压试验方案，保证水压试验按期、顺利完成，小组成员仔细查阅了安装、运行说明书，并三次与厂家工代、PMC工程师、监理、锅检所驻现场代表召开讨论会，共同探讨水压试验的相关事项。比如水压试验压力的问题，根据DEP要求，试验压力为汽包设计压力的1.5倍，而国标要求试验压力为汽包工作压力的1.25倍，最后确定试验压力为汽包设计压力的1.25倍。再如水压用水水质问题，DEP要求可使用普通饮用水，但国标要求使用除盐水，最后确定选用氯化物含量不超过250mg/Kg的消防水，等等。小组成员发挥创新思维的优势，充分运用“头脑风暴法”，相互启发，提出不同设想，事无巨细，将每一个细节都考虑周全，将每一个步骤都进行优化。归类汇总后，初步对试验过程提出两个可选方案，对试验后的保护措施提出三个可选方案：
水压试验是在冷态下检查锅炉强度和严密性的一种试验，是锅炉本体承压部件安装结束后和投运前的一项重要工序，以检验锅炉承重和承压部件的安装质量，确保投产后的安全运行，是标志着余热锅炉本体安装工作基本结束的关键里程碑项目，关系着能否按期整组启动和正常交机，意义重大。
2、选题理由
三、明确难点与突破点
为了研究制定出切实可行的余热锅炉水压试验方案，首先小组成员对影响水压试验的因素逐项分解，以寻找难点和最佳突破口。
难
临时系统布置方案的确定
重要性
较难
水压试验后保护
方案的确定
关键性
难
临时系统的安装
现场组织人员安装
一般性
易
2
水压试验过程中
升压泵操作
设专人负责，并制定组织分工网络图，关键程序责任到人。
一般性
易
升压速度控制
通过调节升压泵进水流量来控制。
重要性
较难
系统隔离
在相关设备上挂牌标识
一般性
易
3
水压试验后
水压后保护工作
余热锅炉水压试验方案研究
山东电力建设第二工程公司惠州项目飞扬QC小组
一、小组概况
表1：小组概况表
小组名称
飞扬小组
成立日期
2004.3.11
发 布 人
冀慎波
所在部门
惠州项目·锅炉
课题类型
创新型
组 长
冀慎波
登 记 号
HZ-B-02-2004
登记日期
2004.3.30
成员人数
8
TQC教育
学习情况
全员接受TQC教育平均30小时
活动次数
每周一次
活动时间
2004.3.11
-8.10
小组成员简介
姓名
性别
年龄
文化程度
职 务
组内分工
冀慎波
男
27
大专
专工
组长
王 强
男
31
本科
技术组长
组员
袁怀民
男
28
本科
主任
组员
王玉玺
男
25
本科
专工
组员
王友敏
男
35
高中
班长
组员
叶 毅
男
29
高中
组长
组员
李胡生
男
28
高中
组长
组员
石德平
男
31
大专
生产经理
顾问
制表人：王强 2004.3
防止设备腐蚀
在压力降到0Mpa时，放水的同时进行充氮，维持压力0.045MPa，并每隔1周进行检查维护。
王友敏
现场
2004.7.15
制表：王 强 2004.5.20
七、对策实施
水压升压曲线的制定
升压曲线共两个：一是高压系统升压曲线。二是低压系统升压曲线。
为制定出合理的水压升压曲线，小组参照厂家提供的技术资料，根据国标和DEP要求，并经过与业主、监理、锅检所等部门讨论确定，分别制定了高压系统和低压系统的水压试验升压曲线。
王 强
冀慎波
现场
2004.7.15
7
升压速
度控制
调节升压泵
进水流量
1、达到工作压力前，升压速度≤0.3MPa/min。
2、超压试验时，升压速度≤0.2MPa/min。
1、通过控制升压泵进水流量来调节升压速度。
2、设专人监护压力表，并设专人记录压力。
冀慎波
王友敏
现场
2004.7.15
8
水压后
保 护
充氮保护
制表：冀慎波 2004.5.27
通过对安全，时间，成本和可操作性的综合分析，可以发现，问题的关键最后归结于成本和时间的对立矛盾。我们经过反复讨论后认为，相比之下，这些增加的成本可以接受，由于施工工期紧迫，我们必须争抢每一分钟，在最短时间内完成每一项工作，本着这个原则，最终确定：水压试验采用方案二，保护措施采用方案三。我们将确定的方案报请项目部审核，项目部领导在考虑到天气、设备供货、现场条件等其他因素可能引起的工程拖延问题，及根据合同规定，如果不能按期交机，将会面临巨额违约金的赔偿，必须尽可能的为后续施工创造富余时间，而且也认为增加的成本可以接受，同意我们选定的方案。
高压系统完成时间约为350分钟，低压系统完成时间约为230分钟，合计用时约9.5个小时；考虑到夜间不能满足水温不得低于20℃的要求，加上系统间切换时间，用时约42个小时以上，总时间将达到51.5个小时以上。
试验过程中只需根据水压曲线控制升压泵即可。系统切换时必须将临时系统材料拆除并重新安装到下一个系统。
余热锅炉水压试验方案系统图
制图人：王玉玺 2004.5.10
（二）制定对策表
表6：水压试验方案对策表
序号
项目
对策
目标
措施
负责人
地点
完成日期
1
水压曲
线制定
根据升降压速度和稳压时间制定。
升降压、稳压时间控制严格，保护好设备。
根据DEP和国标要求，与业主、监理、锅检所代表、厂家工代共同讨论，确定好试验压力和稳压时间，并绘成曲线。
冀慎波王友敏
现场
2003.7.12
5
压力测
点安装
加装在所
需位置
能及时反映出各系统即时压力。
分别在高、低压汽包和高、低压过热蒸汽出口管道上安装压力测点。
王友敏
现场
2003.7.13
6
升压泵
操作
严格控制
升压速度
满足升压要求，
严格按升压曲线升压。
时刻监护压力表，并每隔1分钟向指挥人员报告1次压力表读数，由指挥人员指导升压泵操作。
（二）方案分析论证
为了确定最佳方案，小组又及时召开了方案分析论证会，具体分析如下：
表3：水压试验方案分析论证表
分 析
方 案
人力
机械
临时材料
水压时间
操作方法
安全性
综合分析
（方案一）
只需要满足监护一个系统的人员即可，大约需要20人
需要1台升压泵。
两个系统可以共用一套临时材料，因为临时系统用过一次后就作废，将大大节约材料。
将升压泵布置在余热锅炉西侧10和12轴线之间。
王友敏
现场
2004.7.12
4
临时管
道敷设
敷设管道
工艺美观，布置合理，畅通。
1、将给水母管分成两路分别连接高压和低压系统。
2、将升压管道自升压泵接出后分为并列两路分别连接高压和低压系统。
3、放水管路并成一路直通CCD井口。
4、充氮管路从正式的充氮管道接口接入。
单系统试验不会出现低压系统超出试验压力的现象，只要监护到位，不会造成人身设备事故。
节约人力、物力，过程操作较简单，系统切换较复杂，安全性好，用时较长。
（方案二）
需要同时监护两个系统，大约需要36人。
需要1台升压泵。
必须安装两路临时系统，并要增加系统间的隔离阀门，因为临时系统用过一次后就作废，浪费许多材料。
1、高压系统升压曲线
2、低压系统升压曲线
编制水压试验作业指导书
水压试验作业指导书（全称《余热锅炉水压试验作业指导书》，编号：WI-8710-8100-2066 Rev.00）的内容涵盖整个水压试验过程，是水压试验的指导文件，能否及时得到批准，关系到水压试验的准备工作能否顺利进行，更关系到水压试验能否按期进行。开始所提的水压试验曲线和水压后保护方案的确定只是概述，在作业指导书中要将其具体化，对水压前准备工作，水压试验过程的各个步骤和水压试验后保护方案必须进行详细明了的阐述，同时要说明水质、水温的要求，废水的排放等等。作业指导书编制后必须翻译成英文，经公司相关人员审批后，再报山东核电施工部、业主（PMC）、监理和锅检所审批，通常上报返回需要15－20天，而且结果有两种：1)获得不允许使用状态（CODE3/4/5），这样现场不能施工，需要继续修改上报，将需要更长时间；2)获得允许使用但还要修改状态（CODE2），这样，现场可以施工，同时修改后上报以获得完全供使用状态（CODE1）。我们从5月份开始着手编制，6月11日第一次上报，为顺利通过审核，中间实时跟踪作业指导书的审核流程，多次与山东核电施工部、业主（PMC）、监理和锅检所相关人员讨论，及时进行辨证释疑，6月30日作业指导书返回（可使用的CODE2状态），历时20天，迈出了水压试验成功的第一步，也是小组活动取得的成功的关键一步。在7月1日重新上报，7月9日作业指导书获得完全供使用状态（CODE1）。
方 案
人力
机械
材料
操作方法
时间
环境要求
综合分析
（方案一）
需要人员约10人
需要1台循环泵。
需要固体化学试剂联氨，价格较便宜。
通过循环泵将药液打入系统，并检测PH值，操作较复杂。
需用时间较长。
必须采取中和措施，以防止污染环境。
成本较低，过程操作较复杂，用时较长。
（方案二）
需要人员约4人
需要2台暖风机。
流通介质为空气，成本为零。
表2：影响因素分析表
序号
工序
主要因素
解 决 方 法
对活动的
影响
难易
程度
1
水压试验前
水压用水水质和
废水排放点的确定
仔细阅读相关资料，并与工代共同探讨，吃透每一个细节。小组分工，分项负责，集思广益，优化方案，编制作业指导书，并报业主（PMC）、监理和锅检所等部门审批。
重要性
较难
水压曲线和方案的确定
关键性
（三）确定最佳方案
通过分析论证，并经过项目部审核，得出结论为水压试验方案采用方案二最合适，水压后保护措施采用方案三最合适。因此，小组确定本次水压方案和保护方案分别为：
与
六、将方案具体化并制定对策表
（一）具体分析
方案一经确定，将方案具体化，逐项分解并制定相应对策，成了全体小组成员的首要任务。为此，小组成员对各个水压阶段进行逐一分解，整理成系统图如下：
根据确定的方案组织现场人员进行水压后保护工作。
重要性
较难
四、设定目标
根据SEPCO修改后的最新三级计划，水压试验必须在2004年7月25日完成，由于影响水压试验的现场设备的安装工作最早可能于7月10日顺利完成。为响应公司坚决完成任务的号召，并结合小组能力所及，我们制定了目标：
五、提出各种方案并确定最佳方案
高低压系统同时进行，用时约6个小时。
试验过程中只需根据水压曲线控制升压泵即可。系统切换可通过手动操作隔离阀门来完成。
可能出现低压系统超出试验压力现象，可以通过加装两个经试验合格的高压隔离阀门来防止。
需要较多人力、物力，过程操作较简单，系统切换较简单，安全好，用时较短。
表4：水压后保护措施分析论证表
分 析
开启暖风机吹热风烘干设备，操作简单。
需用时间较长。
可以直接排放。
成本较低，过程操作较简单，用时较长，且较难确定烘干效果。
（方案三）
需要人员约4人
需要布置充氮操作台。
需要纯度≥98%的氮气50瓶（40升/瓶），成本较高。
通过充氮操作台控制充氮，操作简单。
需用时间较短。
可以直接排放。
成本较高，过程操作较简单，用时较短。
二、选题理由
1、选题背景：
我公司承建的南海石化汽电联产项目设计为5台锅炉，其中4台305吨燃油锅炉、1台140吨的余热锅炉。余热锅炉是由福斯特·惠勒公司设计生产的，其设计、结构、工作原理与我们以往安装机组锅炉都存在着较大差异：该锅炉采用自然循环的超高压和低压两个汽水系统，并另外设计有烟道补燃系统和选择性催化脱氮系统。其主要设备为模块式供货，上下左右的墙板构成炉膛（即烟道），受热面分为7个模块（模块设计为鳍片管形式），有超高压和低压汽包各一台。