锅炉外部管道(BEP)范围划分及认证论文_林德阳

(山东电力建设第三工程有限公司 山东青岛 266100)

摘要:国际工程电站项目中汽水管道按照ASME B31.1执行已成为习惯做法,ASME B31.1标准规范对管道的范围划分提出了特殊要求。本文就主汽、给水等主要管道的范围划分进行说明并提出了国际电站工程四大管道设计中的建议。

关键词:BEP、主蒸汽系统、给水系统、范围划分

Code Jurisdictional Limits for BEP

Lin Deyang

Abstract: ASME B31.1 had been application to steam and water pipe design which regulate the pipe to BEP and NBEP. This paper described the jurisdictional limits of main steam piping and feed-water piping. Some advice applied to the steam and water piping design according to the project experience.

Key words: BEP、Main steam system、Feed-water system、Jurisdictional limit

1 引言

国际电站工程汽水管道设计选择美标已逐渐成为工程建设的通用要求,ASME B31.1也成为了火力发电厂四大管道设计的常用规范。在ASME B31.1中将管道划分为锅炉外部管道(BEP)和非锅炉外部管道(NBEP),并规定BEP范围为规范强制管辖,需进行规范认证。在中国工程公司承接的国际电站工程中设计单位只按照ASME B31.1进行了设计计算和材料选择,忽视了规范中规定的管道类别划分造成,对工程项目执行规范认证带来了诸多不便。

2 ASME B31.1管道划分

以上内容是ASME B31.1中对BEP和NBEP的规定,从中可见BEP部分是强制认证范围,需要进行认证标记、数据报告和授权检验,并应符合ASME BPVC Section I规定的技术责任。

3 BEP的范围

ASME B31.1按照不同的锅炉型式以图示的方式标注了BEP和NBEP的分界线,本文以无汽水分界线的强制循环蒸汽发生器为例(如下图)对BEP的范围进行介绍。

由图可见,主要蒸汽系统的范围如下:

1)主蒸汽系统的BEP范围是由过热器联箱出口焊缝至主汽门或截止阀;

2)给水系统的BEP范围是根据系统中加热器的不同位置分了三种情况,由省煤器入口到逆止阀或截止阀;

3)冷段和热段属于NBEP范围。

根据项目工程实际经验,中国设计单位在进行主蒸汽系统设计时由过热器出口至汽轮机不再设置截止阀,也就是主蒸汽系统的BEP范围需要延伸至汽轮机主汽门;给水系统设计在进入省煤器入口前设置逆止阀、截止阀等多个阀门(习惯称为阀门操作平台),在给水泵出口设置逆止阀,无法准备判断所属情况,所以给水系统的BEP范围一直备受争议。按照工程项目经验以及与国际咨询公司的交流,认为设置为阀门操作平台中的截止阀最为合适。

4 BEP范围管道认证

BEP范围管道认证工作应根据ASME BPVC Section I的要求进行,管道系统设计、制造和安装均应在AIA机构的监管下进行,过程中重要检验点需AI见证或者停工待检。根据在摩洛哥项目ASME认证过程中的经验,认为BEP范围管道认证的难点如下:

1)执行规范要确定,最新版的不一定是正确的。动力管道的执行规范版本是根据动力锅炉确定的,比如ASME BPVC Section I 2015版的动力锅炉规范中引用的ASME B31.1的版本为2012版,而非当时最新的2014版。

2)设计、制造和安装三个过程的规范责任区分,确定规范责任的主体方。因为管道从设计至现场安装及水压试验完成涉及了多个单位,而最终表现文件为锅炉外部管道数据报告(P-4A),数据报告中要体现规范责任单位所用的ASME证书及钢印标志。

3)项目执行前确定BEP管道范围并经AIA审核。BEP管道尽量避开设计院负责范围,如主蒸汽管道若在过热器出口增加截止阀并由锅炉厂负责,则主蒸汽系统的BEP就完全划分到了锅炉厂,避免了设计院无ASME资质和汽轮机主汽门不满足ASME B16.34等问题的出现。

4)设计阶段材料选择要严格审查,避免不符合规范要求带来的重新设计和返工。如超临界及以上机组高压给水系统材料通常选用15NiCuMoNb5-6-4,而此材料在ASMEB31.1材料选择要求中未涉及。根据摩洛哥项目的实践经验在高压给水系统BEP管道部分不能使用此材料,应选择对应A335P36。

5)管件如不能选择标准管件需进行单独设计,一般设计人员会按照ASME B31.1中关于支管和弯管的计算方法。对于大口径等径三通和斜三通常规计算方法难以符合规范要求,应采用有限元分析。

6)BEP范围的管道目视检验。在ASME B31.1中规定了坡口、焊缝等内容应进行目视检验。此处要求的目视检验是由资质要求的,目视检验员应该通过培训、考试取得相应资格后再从事此项工作。

7)BEP范围的管道水压试验应随锅炉本体一同进行水压试验,试验压力按照不小于锅炉最大许用工作压力的1.5倍,而非按ASME B31.1规定的不小于1.5倍的设计压力。

8)BEP系统中的疏水和仪表管等杂项管道一般采用散管供货,现场制作安装,可按下述原则进行BEP范围划分:疏水管道至二次门;放气管道至一次门;取样仪表管至一次门。

杂项管道现场制作与安装应按照P-4A的数据报告中的分类进行,一般将现场管道预组合作为现场制作,与主管道连接作为现场安装。

5结束语

电站工程项目执行美标进行BEP管道认证是个繁琐的过程,要在设计、制造和安装各阶段多单位联合进行,对标准的理解和掌握程度决定了认证工作推进的难易。

参考文献:

[1]ASME BPVC Section I Power Boiler

[2]ASME B31.1 Power Piping

【作者简介】姓名:林德阳 工作单位:山东电力建设第三工程有限公司职务:工程师

论文作者:林德阳

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

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