余热锅炉水压试验方案研究.doc

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1、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8TQC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

2、大专生产经理顾问制表人：王强 2004.3二、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、工作原理和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。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

3、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 余热锅炉水压试验方案研究 适应新任务南海石化项目惠州工地余热锅炉机组工程是我公司安装的首台该类型锅炉，在水压试验方面没有任何经验可以借鉴。 工程要求锅炉水压试验是标志着余热锅炉本体安装工作基本结束的里程碑项目，水压试验能否顺利完成，直接影响着下一阶段的工作。工期要求由于设计、土建施工、天气等原因，造成工程拖期一个月，只有水压试验按期顺利完成，才能保证机组正常运行和按期交机。三、明确难点和突破点为了研究制定出切实可行的余热锅炉水压试验

4、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。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，并和工代共同探讨，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

5、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：优化余热锅炉水压试验施工方案，确保水压试验于2004年7月15日一磅成功！ 五、提出各种方案并确定最佳方案（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，并三次和厂家工代、PMC工程师、

6、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：水压试验方案双系统进行水压试

7、验，即将高压系统和低压系统并联，同时进行水压试验。方案二水压后保护措施湿保护法：采用氨联氨保护。干保护法：放水后吹热风或抽真空使炉内达到全面干燥。单系统进行水压试验，即对高压系统和低压系统分别单独进行水压试验。方案一方案一充氮保护法：放水的同时向系统内充入氮气。方案二方案三19 / 19（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

8、材料。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。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，

9、浪费许多材料。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

10、需要2台暖风机。流通介质为空气，成本为零。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。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

11、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。（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：水压试验方案：双系统进行水压试验 和水压后保护方案：充氮保护法六、将方案具体化并制定对策表（一）具体分析方

12、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：余热锅炉水压试验方案系统图编制作业指导书临时系统安装 敷设临时管道安装压力测点布置升压泵绘制水压曲线确定临时系统布置方案确定水压后保护方案水压试验前双系统水压试验升压泵的操作试验过程中试验过程中系统隔离操作控制升压、降压速度水压试验后进行充氮保护制图人：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

13、，和业主、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。王 强冀慎波会议室2004.6.52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。冀慎波办公室2004.6.153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。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2004.7.124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

14、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。冀慎波王友敏现场2003.7.125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2003.7.136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。王 强冀慎波现场2004.7.157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、

15、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2004.7.158水压后保 护充氮保护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、对策实施实施一：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，并经过和业主、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。1、高压系统升压曲线2、低压系统升压

16、曲线实施二： 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

17、常上报返回需要1520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，多次和山东核电施工部、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

18、获得完全供使用状态（CODE1）。负责人：冀慎波 2003.5.20-7.1实施三：升压泵布置小组根据现场施工场地情况和水源位置，确定升压泵布置位置。具体布置位置为余热锅炉西侧5米处，位于10轴线和12轴线之间。2004年6月20日开始联系调运升压泵，7月1日到达现场， 5日开始安装，6日安装结束，并调试合格，处于备用状态。 布置示意图见水压试验临时系统图负责人: 王友敏 2004.6.20-7.6实施四：临时管道敷设2004年7月1日开始临时管道的敷设。临时管道主要包括上水管道、升压管道和充氮管道，是根据现场场地条件进行规划后敷设的。从上水母管上引出三路管道分别连接高压系统、低压系统和升压泵

19、，升压泵引出管又分成两路分别连接高压系统和低压系统，充氮管道由氮气操作台引出母管，分别连接高压汽包和低压汽包。布置示意图见水压试验临时系统图和充氮管路布置示意图。2004年7月5日管道敷设完毕，并经过冲洗合格，具备投用条件。负责人：冀慎波 2003.7.4-5实施五：压力测点的安装2004年7月6日，升压泵及临时管道均已安装完毕，由王工组织人员在高压系统和低压系统及充氮管道上安装了压力测点。负责人：王强 2004.7.6水压试验充氮系统图：水压试验临时系统图：实施六：升压泵的运行7月8日水压前的准备工作全部就绪，正式进入水压试验阶段。升压泵的运行操作将根据下面的水压试验流程图进行。整个水压试验

20、的流程为：锅炉上水 锅炉升压 低压系统设计压力 10 系统检查 低压系统工作压力 系统全面检查低压系统试验压力低压系统水压试验结束低压系统降压 管道带压冲冼低压系统放水充氮 低压系统水压结束 高压系统继续升压前将低压系统升压管道解列 高压系统设计压力的10系统检查 高压系统工作压力系统全面检查高压系统超压试验高压系统降压高压系统管道带压冲冼高压系统放水降压后系统充氮保护水压结束 7月8日水压试验一磅成功，历时5小时零7分钟，证明了我们的水压试验方案是优异的。负责人：王强、冀慎波 2004.7.8实施七：升压速度的控制 根据设置的组织分工网络图，各个环节均安排专人负责。在整个升压过程中，为了保证

21、设备安全，每个压力测点位置设1名监护人员和1名数据记录人员，负责观察压力变化，并及时通知指挥人员，由指挥人员指导升压泵操作人员，调节进水量以便按照要求控制升压速度。整个水压试验过程中，升压速度一直在控制范围内，充分证明了措施的有效性。负责人：王强、冀慎波 2004.7. 8总指挥: 袁怀民余热锅炉水压试验组织分工网络图（锅炉工程处）生产负责：张传国技术负责：王 强现场施工生产负责：王友敏现场施工技术负责：冀慎波压力表监护记录8人上水升压装置2人上水升压阀门操作4人放空气门开关4人附属管道检查10人下降管检查2人模块检查5人紧急处理小组组长：王友敏组员：叶 毅王得亮李胡生郝志喜孔凡明卓先华 安全

22、员、质检员2人制图人：王 强 2004.6.10实施八：随时观察油压水压后保护 水压试验完成后，在放水的同时对系统进行充氮保护，直至水排净，维持系统压力在0.045MPa。历时2小时15分钟完成，充分证明了保护措施的可操作性和有效性。负责人：王强、王友敏 2004.7.8需要说明的是，由于现场的安装工作取得突破性进展，于7月3日完成了相关设备的安装工作，为我们小组活动的提前完成提供了契机,我们也抓住了这一契机。在各项准备活动完成后，于7月6、7日分别通过了业主（PMC）、锅检所关于安装和资料的检查，锅检所领导在听取我们的工作汇报后，对检查结果进行了总结，对我们的各项准备工作给予了高度评价：安装

23、工作优良，验收资料齐全规整，各项准备工作完备，同意进行水压试验！八、效果确认在业主（PMC）、监理、锅检所领导的见证下，惠州项目余热锅炉水压试验于2004年7月8日上午7时20分正式上水，于12时27分完成，历时五小时零七分钟，水压试验一磅成功。由于措施到位，各项准备工作有条不紊，细致完备，使得水压试验顺利完成（水压试验合格签证书见附件1）。比计划工期7月25日提前了17天，减去安装工作提前的7天，水压试验净提前10天，比小组活动目标7月15日提前了7天，为后续施工创造了足够的富余时间，为按期交机提供了有力保障，减小了合同规定的因工程拖期而面临巨额赔偿的可能，维护了公司的信誉。如果不考虑工程拖

24、期的因素，本次提前的工期可节省大量的成本。按一台60MW机组，每天以80%的负荷运行，每千瓦负荷按0.2元计算，60106W10天24小时天0.2元千瓦时80%103 2304000元，即本次水压试验的提前，可创造经济价值约230万元。但是由于我们小组本次活动重点研究、检验余热锅炉水压试验方案和为后续工作争得宝贵的时间上，我们也多花了一些成本，因此这些经济效益不被计算在内。另外，我们开创了公司安装史上的先河，填补了公司安装史上关于余热锅炉机组安装的空白，积累了宝贵的成功的施工经验，这是难以用金钱来衡量的。通过水压试验，充分验证了我们的安装工作和水压试验施工方案是优良的，无可挑剔的，并受到了业主

25、（PMC）、监理和锅检所领导的一致赞誉，为公司赢得了良好的声誉，在这小小的世界舞台上完美地展示了中国承包商的实力和风采。我们实现了小组的既定目标！九、巩固措施1、将余热锅炉水压试验作业指导书及相关资料（水压曲线、临时系统图、充氮系统图等）进行整理，向项目部申报编制到工程总结中，为后续工程提供借鉴。2、将本次水压试验所编写的作业指导书余热锅炉水压试验作业指导书（编号：WI-8710-8100-2066 Rev.00）向公司推荐，作为典型技术措施进行存档保存。为使本次活动的成果得到巩固，有利于以后类似施工的开展，小组成员经讨论，认为可采用如下措施：十、总结回顾及今后打算1、通过开展此次QC小组活动

26、，我们圆满完成了余热锅炉的水压试验，取得了良好的效果。受到业主、监理、锅检所领导的一致赞誉，为公司赢得了荣誉。2、我们充分发挥了小组每个成员的聪明才智，集思广益，小组成员的综合能力得到全面提高，大大提高了用创新思维分析问题的能力，提高了个人业务能力，增强了团队精神，提高了对QC的运用能力，解决实际问题的能力有所提高。 3、“登泰山而小天下”，此次活动的成功，坚定了我们小组成员持续参加QC小组活动的信念，增强了我们勇攀高峰的决心，我们小组成员将会以更加饱满的热情投入到QC小组活动中。在今后的工作中，我们将继续围绕施工中存在的技术问题开展QC活动，并准备将本次QC小组活动中的成功经验和好的思路、做法应用的其他工程施工中去，以期获得更大的收益。并且，我们初步确定了下一个课题：“提高余热锅炉催化脱硝系统的脱硝效果”。对 比项 目自我评价分数活动前活动后分析问题能力35技术水平34团队精神34QC知识24解决问题的信心34制图：冀慎波 2004.8 附件1：余热锅炉水压试验合格签证书