水电站承压金属部件技术监督办法.docx
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水电站承压金属部件技术监督办法
高水头水电站水轮机承压金属部件技术监督管理办法
1.范围本办法规定了中国华能四川水电有限公司（以下简称“四川公司”）所属水力发电厂承压金属部件技术监督相关的技术标准内容。
2.规范性引用文件下列文件中的条款通过本办法的引用而成为本办法的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本办法。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本办法。
GB150钢制压力容器
GB713锅炉和压力容器用钢板
GB8564水轮发电机组安装技术规范
GB11345钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB19189压力容器用调质高强度钢板
GB/T14478大中型水轮机进水阀门基本技术条件
GB/T15468水轮机基本技术条件
GB/T16938紧固件螺钉、螺柱和螺母通用技术条件
GB/T19866焊接工艺规程及评定的一般原则
DL/T675电力工业无损检测人员资格考核规则
DL/T679焊工技术考核规程
DL/T709压力钢管安全检测技术规程
DL/T746压力钢管安全检测技术规程
DL/T817立式水轮发电机检修技术规程
DL/T1055发电厂汽轮机、水轮机技术监督导则
DL/T5017水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范
DL/T5070水轮机金属蜗壳安装焊接工艺导则
DL/T5141水电站压力钢管设计规范
DL/T5186水力发电厂机电设计规范
JB4726压力容器用碳素钢和低合金钢锻件
JB/T6061无损检测焊缝磁粉检测
JB/T6062无损检测焊缝渗透检测
JB/T9576大中型水轮机进水阀门系列
SL105水工金属结构防腐蚀规范
SL281水电站压力钢管设计规范
SL321大中型水轮发电机基本技术条件
TSGR1001压力容器压力管道设计许可规则
TSGR7001压力容器定期检验导则
3.总则
随着四川华能水电建设的逐步推进，越来越多的高水头长引水式电站投入运行，对于高水头水电站若压力钢管、顶盖、球阀、蜗壳、蝴蝶阀、尾水管、连接螺栓等承压金属部件一旦发生事故造成的后果和损失难以估量，因此应加强对高水头水电站的压力钢管、顶盖、尾水管、蜗壳、蝴蝶阀、球阀连接螺栓等承压金属部件的监控、检验，是保证高水头电站安全运行重要技术手段。
水轮机承压部件技术监督贯彻“安全第一、预防为主”的方针，实行在设计、建设、生产及材料供应各个环节的全过程监督。
技术采用先进的诊断和检测技术，做好受监设备（部件）在制造、安装和生产中的材料质量、焊缝质量、部件质量监督工作。
掌握受监设备（部件）的应力状态、性能状况、缺陷情况，提前采取切实可行的预防措施，保证受监设备（部件）的安全运行。
本办法作为《中国华能集团公司水力发电厂金属监督技术标准》的补充条款，中、低水头电站可以参照执行。
4.水轮机承压金属部件技术监督的任务
4.1.水轮机承压金属部件应贯彻执行国家、电力行业、公司、省（市）技术监督有关管道、金属连接件、压力容器监督方面的方针、政策、规程、标准、制度，审查与水轮机承压金属部件有关的规程（运行、检修规程），并监督执行。
4.2.对水轮机承压金属部件的设计、制造、安装、运行、检修、改造过程实施全过程、全方位的安全监督管理。
4.3.水轮机承压金属部件应按规程要求及时安排定期内、外部检验工作，对检验单位和人员资质进行审查，实施检验前应制定详细的检验方案，对检验过程进行监督，对检验发现问题的整改进行见证和闭环管理。
4.4.监督焊工、无损检测、检验人员及运行人员持证上岗，并检查其工作质量。
4.5.监督检查水轮机各承压金属部件的使用情况，发现违章及不安全情况时，应及时督促有关部门进行改进。
4.6.负责全厂水轮机承压金属部件的安全管理和技术监督工作。
4.7.建立、健全水轮机承压金属部件的管理技术档案。
5.水轮机承压金属部件技术监督的要求
5.1.水轮机承压金属部件技术监督的范围
5.1.1.压力钢管、尾水锥管、进水口蝴蝶阀、进水口球阀、蜗壳、蜗壳进人门、尾水进人门、顶盖、平压管路、伸缩节及上述部件的链接螺栓及焊缝。
5.1.2.上述监督范围内钢材、钢管、阀门、备品、配件、焊接材料、焊接接头。
5.13上述金属监督的范围依据DL/T1051和DL/T1055标准，结合水力发电厂实际情况确定。
5.2.水轮机承压部件制造质量监检
5.2.1.监检分类：
5.2.1.1.文件见证；
5.2.1.2.制造现场见证；
5.2.1.3.安装工地抽检。
5.2.2.监造单位及业主单位相关人员及从事水轮机承压金属部件制造质量监检前应根据设备订货技术协议、合同规定及设备情况编制监检大纲，大纲中应明确制造厂必须提供的技术资料、图纸、标准和试验记录，明确检验依据，明确文件见证和现场抽检项目。
5.2.3.文件见证要求制造厂提供制造过程中产品质量检验的有关技术资料，必要时可查阅原始记录和复验。
技术资料包括：
a）产品设计单位的设计资格证；
b）产品制造厂的制造许可证；
c）主要承压部件和焊接材料确认，包括材料牌号、化学成分、机械性能报告的原始
文件和复验报告，以及材料代用证明文件等；
d）焊接试板的工艺评定报告；
e）筒体纵环焊缝的射线或超声波探伤报告，焊工代号和探伤位置图；
f）几何尺寸及外观检查报告，重点是错边量、棱角度、不圆度等的检查结果；
g）热处理状态报告；
h）水轮机进水阀、平压管、平压阀、检修阀水压或密封性能试验的文件资料；
i）竣工图和强度计算书或汇总表；
524.制造现场见证由制造厂提前通知业主或建造单位到达现场，进行以下方面的见
证：
5.2.4.1.进水阀门及其附属设备在承受水压、油压的部分，除在工地进行焊接的部分
外，均需在厂内进行水压试验。
当工作压力小于或等于2.5MPa时
Pt=1.5Pw
（1）
当工作压力大于2.5MPa时，
Pt=2.5X1.5+（FW-2.5）X1.25
（2）
上两式中：
FW——工作压力，MPa
Ft试验压力，MPa
承受水压部分的工作压力按最大升压计算，即在机组甩负荷时，在阀门水平中心
线处所产生的最大水压；承受油压部分的工作压力按油压设备的额定工作油压计算，试
验压力的计算同
（1）、
（2）式。
试验持续时间均为10min,受压部件不得产生有害的永久变形及渗漏等异常现象。
5242进水阀门活门的水密焊缝在工作压力Pw小于或等于0.6MPa时，作煤油渗透试验，要求不得渗透；当工作压力Pw大于0.6MPa时，作磁粉或着色探伤，以保证水密。
5243进水阀门在制造厂内总装后进行漏水试验，试验压力按电站最大静水头计算
持续时间30min。
进水阀门的漏水量不得超过式（3）的计算值：
Q=KD、H（3）
式中：
Q进水阀门的漏水量，L/min；
K――系数：
对采用空气围带密封的双平板蝴蝶阀，K=0.402；
对采用实心密封的双平板蝴蝶阀，K=0.223；
对球形阀，K=0.103。
d――进水阀门公称直径，m
H最大静水头，m。
漏水试验时，阀门的轴颈密封和阀体分半面不允许漏水。
5.2.5.安装工地抽检是在设备到达工地现场后、安装前进行的，检查内容及要求如下：
5.2.5.1.水轮机进水阀、顶盖、蜗壳纵、环焊缝100％进行外观检查；
5.2.5.2.水轮机进水阀上下游连接管、蜗壳、尾水管蜗壳进人门、尾水进人门及把合法兰对厚度进行测量，每块钢板的测点数不少于2点，进人门上不少于3点；
5.2.5.3.外观检查发现焊缝有裂纹等超标缺陷，则应增加超声波探伤项目；
5.2.5.4.筒体应无分层；管子壁厚偏差应符合有关标准的规定；管子表面的划痕、凹坑、腐蚀等局部缺陷，经处理后的管壁厚度不应小于直管的理论计算壁厚；
5.2.5.5.对水轮机承压金属部件各连接螺栓进行检查，螺栓及螺母的螺纹应完整，无伤痕、毛刺等缺陷，螺栓与螺母应配合良好，无松动或卡涩现象。
上述连接螺栓应选择8.8级螺栓，规格型号应满足图纸的要求。
5.3.压力钢管安装质量检验
5.3.1.业主或监理单位从事压力管道安装质量监检时，应根据压力管道技术协议、合同规定及管道情况编制监检大纲，大纲中应明确安装单位必须提供的技术资料、图纸、标准和试验记录，明确检验依据，明确文件见证和现场抽查项目。
5.3.2.压力钢管安装过程中的现场监检，核查以下技术资料：
5.3.2.1.压力钢管现场安装质量的监检报告；
5.3.2.2.施工中所依据的设计院提供的管节图、控制点坐标对现场压力钢管尺寸进行复核；
5.3.2.3.焊工、无损检测人员的资格证书；
5.3.2.4.压力管道安装过程中各级质量验收签证记录；
5.3.2.5.安装过程中异常情况及处理记录。
5.3.3.对压力钢管的原材料质量和焊接质量进行第三方检验。
a）每批原材料抽取500mmx500伽一块试样进行检验，检验结果符合设计规定。
b）每批原材料抽10%按JB4730进行超声波检验，检验结果符合设计规定。
若检验结果不符合设计规定，加倍抽检。
若加倍抽检结果仍不符合设计要求，则退货或100%超声波检验。
c）每批原材料抽10%按JB4730进行超声波检验，检验结果符合设计规定。
若检验结果不符合设计规定，加倍抽检。
若加倍抽检结果仍不符合设计要求，则退货或100%超声波检验。
d）抽25%机组进水压力钢管焊缝按GB11345（检验等级为B级）进行超声波检验，超声波探伤的检验及评定按GB11345规定执行，一类焊缝不低于BI级为合格，二类焊缝不低于BU级为合格。
若抽检结果不合格，加倍抽查。
若加倍抽检仍不合格，则100%超声波检验；
e）对进水压力钢管焊缝的全部射线底片进行复评，按GB3323（X射线透照质量为AB
级）标准，一类焊缝不低于U级为合格，二类焊缝不低于川级为合格；
f）抽25%机组进水压力钢管焊缝表面进行表面无损检测，表面无损检测按JB/T6061
或JB/T6062标准执行，一、二类焊缝不低于I级为合格。
若抽检结果不合格，加倍抽查。
若加倍抽检仍不合格，则100%进行表面无损检测。
g）对进水压力钢管二条凑合节环焊缝的焊接残余应力进行监测。
监测结果符合设计要求。
5.3.4.压力钢管水压试验
5.3.4.1.钢管、岔管水压试验和试验压力值应按图样或设计技术文件规定执行；试验用闷头当口径、压载较大时，应采用椭球形闷头。
5342试压时水温应在5°C以上。
5.3.4.3.水压试验应在制造完成，按规定进行几何尺寸及焊缝质量检验，并提交各项质量指标满足要求的检验报告后进行；水压试验管内充水前，应对连接于受试结构上的工卡具、临时支承件、支托、起重设备等可能改变结构本身拘束边界条件的设施，进行解除拘束处理；应对结构上的焊疤、划痕等缺欠进行修补打磨，并进行全面检查。
5.3.4.4.明管或岔管试压时，应分级加载缓缓升压至工作压力，保持30min以上，对钢管进行检查，观察压力表指针应保持稳定，不应有指针颤动现象。
情况正常，才允许继续加压，加压速度以不大于0.05MPa/min为宜，升至最大试验压力，保持30min以上，此时压力表指示的压力应无变动。
然后下降至工作压力，保持30min以上，整个试验过程中应无渗水、混凝土应无裂缝、镇墩应无异常变位和其他异常情况。
5.3.4.5.钢管、岔管水压试验按规定的程序完成后，应随即通过增压系统的溢流控制阀将系统外压力卸至钢管内水的自重压力；在确认管段上端的排（补）气管阀门打开后，方可进行钢管内水的排放作业。
5.3.4.6.试验系统在试验过程中出现问题需要处理时，应通过增压系统的溢流控制阀将系统压力卸至零压力后方可根据具体情况进行；问题处理时需要焊接、热切割、碳弧气刨、热矫型等作业，应将管内水排空后，方可进行。
5.4.水轮机进水阀安装质量检验
5.4.1.工地安装时，应按GB8564的有关规定及供方的图样及有关技术文件的要求进行。
供方驻工地代表有权检查进水阀门及其附属设备的安装质量是否满足图样和技术文件的规定。
5.4.2.在工地成形并焊接的油、水、气管路，必须进行水压或油压试验，试验的压力与持续时间按5.2.4条规定进行。
5.4.3.伸缩节及联接管在工地与进水钢管或蜗壳延伸管焊接时，应严格控制焊接变形，以保证法兰面的垂直度和与进水阀门中心线的同轴度；并保证伸缩节的四周间隙均匀，满足图样的规定。
焊缝应进行100%无损探伤检查。
5.4.4.进水阀各连接螺栓应严格安装图纸要求进行安装，并用扭力扳手拧紧至规定扭矩。
5.4.5.试运行时必须严格按有关技术文件及自动化操作程序进行。
5.4.6.现场试验及试运行
5.4.6.1.现场试验
a）水轮机进水阀及其附属设备在现场安装调试完毕后，应进行以下现场试验：
无水动作试验、止水密封性能试验、充水试验、动水关闭试验。
b）水轮机进水阀总装完成后，安装操作程序，进水阀装置从全开到全关动作3次以
上，各部件应动作灵活、功能可靠、位置准确、无任何卡阻。
c）水轮机进水阀制造厂应参加动水关闭试验，动水关闭试验后，进水阀及其附属设备应不产生任何结构损伤。
5.4.6.2.初步试运行
水轮机进水阀及其附属设备初步启动试运行程序、试验方法及要求应符合DL/T507的规定。
5.4.6.3.72小时带负荷连续试运行
a）水轮机进水阀及其附属设备完成初步启动试运行，试验项目经验证合格后，应与水轮发电机组一起进行72h带负荷连续运行。
b）在72h连续试运行中，由于机组及相关机电设备的制造、安装质量或其他原因引起的运行中断，经检查处理合格后应重新开始72h连续试运行，中断前后的运行时
间不得累加计算
c）在72h连续试运行后，应停机对水轮机进水阀及其附属设备进行全面检查，必要时还需将蜗壳、压力管道及引水系统排空，检查进水蝶阀及其附属设备过流面的情况。
5.4.6.4.30d考核试运行
a）如合同规定有30d考核试运行要求时，应在通过72h连续试运行后立即进行30d考核试运行。
b）水轮机进水阀及其附属设备与机组在30d考核试运行期间，由于设备故障或因设
备制造安装质量原因引起中断，应及时加以处理，合格后连续进行30d运行。
若中断时间少于24h，且中断次数不超过3次，则中断前后运行时间可以累加，否则，中断前后的运行时间不得累加计算，应重新开始30d考核运行。
5.4.7.通流承压部件（蜗壳、顶盖、尾水管）安装质量检验
5.4.7.1.蜗壳现场焊接检验
a）蜗壳焊缝应作无损探伤检查焊缝内部质量可选用射线探伤或超声波探伤重要焊缝按设计要求可增加磁粉探伤或着色探伤
b）采用x射线探伤时，检查长度：
环缝为10%，纵缝和蝶形边为20%，焊缝质量按
GB3323规定的标准环缝应达到级川级，纵缝和蝶形边焊缝应达到U级的要求.X射线透照质量为AB级。
当X射线探伤发现不合格缺陷，如不能确定缺陷深度时应用超声波探伤进行深度定位，以免增加焊缝返修范围和次数。
c）采用超声波探伤时，检查长度：
环缝纵缝和蝶形边均为100%；焊缝质量按GB11345规定的标准，环缝应达到E级，纵缝和蝶形边焊缝应达到I级的要求。
检验等级为
B级。
对超声波探伤有怀疑的部位应酌情用射线探伤进行复核。
d）磁粉探伤和着色探伤，分别按GB3965和GB150“附录H钢制压力容器渗透探伤标准”执行
e）蜗壳焊缝的无损探伤工作应由具有一定基础知识和相应方法探伤经验的U级或川级以上持证资格人员担任•
f）蜗壳焊缝的探伤应在焊后或热处理结束24h后进行，对怀疑有延迟裂纹的部位应在72h后再进行复探。
g）焊缝中缺陷返修后应按原探伤条件进行复探，复探时应向返修段两端各延长至少
50mn作扩大探伤。
h）蜗壳探伤工作结束后，应将原始记录整理成册并按规范，并按规范要求的内容及时编写出探伤报告。
5472蜗壳水压试验
a）高水头电站，按设计要求一般需进行蜗壳水压试验。
水压试验应按制造厂蜗壳水压试验工具图，将装配水压试验各零部件，使各零部件就位。
按蜗壳水压试验图中技术要求对蜗壳做水压试验，并对试验结果作记录。
水压试验满足要求后。
将水压按蜗壳水压试验中技术要求降至规定压力。
b）重新检查座环的安装尺寸，使其符合GB8564中规定质量要求。
c）当仅仅以检验钢板材料性能或安装焊接质量为主要目的而要求水压试验时，对多
台机组相同结构和同种材质的蜗壳，当采用的钢板性能优良，低温韧性好，施工时能严格按评定的统一焊接工艺施焊纵环缝及蝶形边焊缝，按100%£损探伤应焊后热
处理的焊缝进行了热处理，则可仅做其中一台的水压试验或不做水压试验。
5473蜗壳加固、变形监测及保压浇注混泥土
a）蜗壳安装焊接结束后应进行全面检测和加固加固前应编制加固方案然后实施以保证加固具有足够的强度和刚度。
b）若制造厂有保压浇注混泥土要求的须保压浇注混泥土，保压一般为额度压力的70%-90%具体以制造厂技术要求为准。
在浇注过程中应密切监视座环的水平，圆度等的检测。
c）浇捣混凝土时，应有防止座环变形的措施。
控制混凝土浇注上升速度及每层浇高，施工时应监视座环的变形，并按实际情况随时调整混凝土浇注顺序。
d）蜗壳保压至混凝土保养期结束后才能撤压
5474蜗壳安装允许偏差
序号
项目
允许偏差
说明
1
直管段中心
±0.002D，高层土5
D为蜗壳进口直径。
管口中心线至机组刑由线距离与设计值的偏差
2
各节中心高层
±15
最远点咼程
3
定位节中心高层
±10
4
定位节管口倾斜
5
5
定位节管口与控制线
±5
6
各节最远点半径
±0.004R
R为最远点半径设计值
547.5.顶盖、尾水管安装参照GB8564相关要求执行。
5476通流部件各连接螺栓、蜗壳进门门及尾水进人门连接螺栓，应严格安装图纸
要求进行安装，并用扭力扳手拧紧至规定扭矩。
5.5.水轮机承压金属部件定期质量检验
5.5.1.检验分类与周期：
5.5.1.1.外部检验，每年进行一次；
5.5.1.2.定期检验，结合机组大修进行。
5.5.2.从事在役水轮机承压部件定期检验时，应根据水轮机各承压部件状况编制检验
大纲，大纲中应明确受检单位必须提供的技术资料、图纸、试验和检测记录，明确检验
依据，明确文件见证和现场抽查项目等。
5.5.3.外部检验核查以下技术资料：
5.5.3.1.压力管道制造、安装质量监检报告；
5.5.3.2.压力钢管、水轮机进水阀、顶盖、蜗壳、尾水管安装、运行的技术档案；
5.5.3.3.压力钢管道安装竣工图（单线立体布置图）；
5.5.3.4.水轮机金属承压件历次检修及更改的技术资料；
5.5.3.5.水轮机金属承压件管道历次定期检验报告；
5.5.3.6.检验人员、焊工、无损检测人员的技术档案；
5.5.3.7.水轮机金属承压件管道历次故障、事故及缺陷记录；
5.5.3.8.水轮机金属承压件金属技术监督档案；
5.5.3.9.水轮机金属承压件有关的反事故措施。
5.5.4.压力钢管、进水阀、顶盖、尾水管、蜗壳进人门、尾水管进人门、平压管路各部件把合螺栓在运行中应无异常振动。
5.5.5.压力钢管、进水阀、顶盖、尾水管、蜗壳进人门、尾水管进人门、蜗壳放空阀及进水阀平压管上弯管、弯头、三通、阀门和焊缝等处应无水泄漏等情况。
5.5.6.水轮机各金属承压件把合螺栓运行情况良好，未发生屈服变形、松动、螺帽脱落及剪短等现象。
蜗壳进人门、尾水管进人门铰链无任何变形。
5.5.7.进水阀、平压管检修阀、平压阀及蜗壳放空阀，动作灵活、功能可靠、位置准
确、无任何卡阻。
5.5.8.结合机组的定期检修工作，对各部件拆下的主螺栓应当逐个清洗，检查其损伤和裂纹情况，必要时进行无损检测。
重点检查螺纹及过渡部位有无环向裂。
若发现螺栓有屈服变形、裂纹、断裂等情况，原则上对各部件的主螺栓应整套予以更换。
5.5.9.在新安装装机组第一次大修时，应对本办法适用范围的压力钢管明管段、进水阀上下游接管、伸缩节、蜗壳、顶盖、尾水管、蜗壳进人门、尾水管进人门、蜗壳放空阀、平压管路焊缝、功能件、连接件进行全面检查。
5.5.10.机组定期大修时，对水轮机金属大于M32螺栓做100%光谱检查和不小于10%的无损检测。
对于小于M32的螺栓做10磁粉/渗透探伤。
对于不合格的螺栓应予以更换。
5.5.11.蜗壳进人门、顶盖、尾水管进人门连接螺栓，运行达到5万h后，根据检查情
况，应予以更换。
5.5.12.水轮机进水阀平压管路相接的检修阀、液压阀，蜗壳放空阀，运行达到10万h后，应予以更换。
5.5.13.压力钢管明管段、水轮机进水阀、上下游连接管、伸缩节、蜗壳进人门、尾水管进人门、蜗壳内壁、尾水管、顶盖运行5万h后应作第1次外观检查和表面无损检测，以后检查周期为5万h。
5.5.14.压力钢管、进水阀上下游接管、伸缩节、蜗壳，运行10万h后，应对壁厚进行测量。
参照压力容器检查检验标准，上述管由于泥沙冲刷减薄或局部冲蚀减薄处的壁厚值大于设计最小壁厚值的可评为1〜2级；小于设计最小需要壁厚值但大于理论计算壁厚值的可评为3级；小于理论计算壁厚值的可评为4级。
1级，表示承压金属部件处于最佳安全状态；
2级，表示承压金属部件处于良好安全状态；
3级，表示承压金属部件存在较严重缺陷，使用单位采取有效措施，经检验单位检验认可，可在一个大修周期内安全使用；
4级，表示承压金属部件存在严重缺陷，难于修复，应部分或整体更换；或承压金属部件使用超过设计寿命，且金属部件材质有明显损伤，需要对承压金属部件作寿命评估，由评估结论确定能否继续使用。
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