進口閥門選型至關重要

進口閥門選型至關重要

當前,我國超臨界及超超臨界機組高壓給水系統選型閥門存在不規范現象，隨著2004年后火電廠主流設計由亞臨界機組提高到超臨界甚至超超臨界參數后，我國設計的火電廠高壓給水系統管道材質，溫度和壓力等級都大大提高了，管道材料由原來亞臨界的碳鋼管材（WCB, A105, SA106C）提高為高強度的超臨界合金鋼管材（WB36 – 15NiCuMoNb5）, 管道材料和壁厚在用戶和設計院的規范下，招標時均有統一的設計要求，可是在具體招標選配閥門時，卻出現了非常混亂的狀況。以600MW超臨界機組為例，目前在進口閥門（主要時給水系統進口閘閥）招標過程中, 投標廠商大概有四種不同種類的閥體材料和壓力等級情況：*種是A105或WCB碳鋼閥體閥門（相當20#鋼） 2500特殊磅級, 這種閥門是亞臨界機組高壓給水系統的閥門選型，價格便宜，與WB36合金鋼管道材料不相匹配；第二種是WB36鍛造合金鋼閥門3500磅級，價格較貴，與WB36管材相匹配, 沒有異種鋼焊接問題，沒有壁厚差，現場可直接對焊，施工方便；第三種是等同WB36鑄造合金鋼閥門2500磅級特殊級，價格略便宜，但壓力等級相對太低，閥體為鑄造，致密性及閥體強度略差，考慮高溫高壓大機組苛刻條件下也不太適用；第四種是WC6鑄造鉻鉬鋼閥門（相當于12Cr1MoV）2500磅級，價格略便宜，但與WB36管道不匹配，不能直接對焊, 也不適用。

為什么會出現超臨界機組高壓給水系統選型閥門混亂狀況呢？大概有以下四種因素造成的：

    一，超臨界機組高壓給水系統閥門技術規范要求不全，是造成混亂的原因之一。

一般標書設計的技術規范只提出系統壓力、溫度和管道材質，個別的提出設計壓力等級，絕大部分都沒有提出設計壓力值，對閥門廠商不提出任何具體的壓力等級和材質要求，只是籠統的提出閥門制造標準，這是不夠的。對超臨界機組高壓給水系統閥門按通常的習慣和做法應提出材質和壓力等級要求，對WB36管道系列所選配的閥門應該明確閥體材料是WB36, 壓力等級為3500磅級或以上的閥門才適用。

    二，過渡管的提出和采用是造成混亂的原因之二。

從建國以來，直到亞臨界機組年代之前，進口閥門從來沒有出現過渡管的提法。當前發展到超臨界參數大機組時代，招標書中卻都增加了一條過渡管的提法，可以說這是在古今中外選配閥門時沒有出現的現象，只是到中國電力市場引進超臨界機組時代，考慮到閥門品牌選型的方便性和適應性才出現的一種折中的怪現象。國外超臨界機組上高壓給水系統WB36管道中，沒有配過一臺碳鋼閥門，就是在中國之前的外商承包的超臨界機組的高壓給水系統中，（如外高橋二期2x900MW機組）也沒有配過碳鋼閥門，不論是閘閥、截止閥、止回閥，配的都是同管道材料一致的WB36材質本體閥門，碳鋼閥門只有主管道的材料也為碳鋼或其他形式鉻鉬鋼時才被采用。過渡管的提法就是給有些不符合管道材料要求所配閥門本體材料不一致的生產廠家的一種開脫說法，把不同材質焊接的難度推給閥門廠，甚至推給現場的電建公司，這樣會無謂地增加電廠施工焊縫數量，增加機組運行的隱患，因此容許閥門廠家加過渡管是不合理的。

    三，凡是進口閥門都能用的錯誤看法，是造成混亂的原因之三。

目前，在超臨界機組高壓給水系統中，不是按管道材質和壓力等級選配閥門，有的只是聽廠家口頭說符合規范書要求就認同，對品牌的理解和調查不夠嚴謹，同時沒有定出具體技術要求和規范來對比，不論什么材質和工藝的閥門都可以選用，這樣做是不對的。有的用戶甚至說，進口閥門不論是鑄造碳鋼閥門還是鍛造合金鋼閥門，沒什么太大的不同，都可以選用，這是理解的誤區。

    四，評價標準對閥門規范要求不夠嚴謹，是為原因之四。

由于以上的原因，造成評標的標準技術要求不具體，沒有統一的標準和統一的要求。

正確選型進口閥門的重要性：高壓給水系統的閥門合理匹配是非常重要的。閥門在管道系統中是一處薄弱的環節，它比管道的重要性還大，如何正確選用進口閥門呢？選型閥門有兩個基本條件：其一，根據系統管道材質，選擇相同材質的閥門，同時閥門的內徑（喉徑）應該盡可能接近管道的內徑；其二，根據管道運行參數（壓力和溫度）來確定設計壓力等級，通常選型閥門都是遵循這個原則的。對于超臨界機組高壓給水系統閥門選型，根據WB36管道材質應選擇WB36閥體的閥門，且鍛造材料工藝優于鑄造工藝。根據運行參數和管道材質選定壓力等級，從ASTM材料標準中，在WB36合金鋼的溫－壓表對應滿足運行參數的情況下，確定閥門的設計壓力等級，WB36材質，對應的合適壓力等級應為3500磅級，之后針對管道外徑和內徑確定閥門口徑，全通徑閥門的流阻系數較小，可以大大提高機組運行效率。遵照這兩點選型后確定的閥門是合理的，壽命才能得到保證，配置的系統也才能真正安全可靠。

當前超臨界機組高壓給水系統閥門選型有的是不正確的，進口閥門選型時只考慮參數的滿足，卻不考慮閥門材質與管道材質的匹配，這樣選型是不對的，危害性很大。國內目前大約有70%的超臨界機組工程在高強度WB36合金鋼管道系統中，選用的卻是低強度的WCB，A105碳鋼，2500磅級特殊級的閥門，用戶往往對四大管道的價值和材料非常看重，但等到確定閥門時（閥門比四大管道更重要，它除了要考慮材料選擇，還要考慮承壓，密封，流阻及啟閉等基本性能），卻不再堅持材料的一致性，這等于已經花了大價錢提高整體系統級別，卻為了省小錢有意留下了多個薄弱環節，這樣配置的系統是一個安全性、可靠性差的系統，是一個壽命得不到保證的系統，這樣選型閥門，表面上在購買閥門時節省了資金，但購買WB36合金鋼管道時卻花掉大量資金，造成白白的浪費。如果目前超臨界機組給水系統在WB36合金鋼管道系統中配置碳鋼閥門是可行的話，選用合金鋼WB36管道就沒有必要了, 直接采用碳鋼管道就可以了，為什么設計時還要堅持管道材料的一致性。如果承認亞臨界系統的碳鋼閥門能在超臨界機組高壓給水系統中應用，那么亞臨界機組的管道就也能繼續使用了，沒有必要改為合金鋼。綜上所述，合金鋼管道和碳鋼閥門配置的系統存在著安全隱患，是不合理的。

歷史的經驗教訓是應該值得吸取的，如富拉爾基熱電廠在1956年前后投產的中壓5萬千瓦機組中，安裝時誤將碳鋼閥門焊在合金鋼管道系統中，大約運行16年左右，合金鋼管道發生了嚴重的裂紋，幸虧在小修時發現及時，才沒有釀成大禍，這是電力部事故統計中有明確記載的。

今天在我國超臨界機組時代市場條件下，人為地把碳鋼閥門焊在合金鋼管道系統中，短時間可能一切太平，但對機組的運行是有問題的。當前有超過一半的超臨界機組工程都是這樣配置的系統。如果形成事實，它會給電力系統造成不可估量的損失，也將是快速發展的電力建設*的一個悲劇。這個問題希望能夠真正引起負責技術的決策者的高度關注和重視，應盡快組織設計、施工、運行等有關專家對超臨界機組高壓給水系統管道和閥門配置進行進一步研究和論證，扭轉目前的混亂狀態，提出一個正確的，合理的超臨界機組高壓給水系統配置。

一個正確的、嚴謹的適用于超臨界機組進口閘閥的技術規范書。上海華東電力設計院為中電投上海化工園區漕涇電廠超超臨界機組工程編寫的技術文件（電子版），對高壓給水系統的閥門明確地提出壓力等級要求為3500磅級及以上，閥體材料明確為WB36鍛造，這樣選用的閥門是正確的，管道和閥門配置的系統是合理的。這是當前超臨界機組閥門進口選型選廠的指導性文件，是典型的高水平的技術規范，值得在全國推廣，參與，是對電力建設的一大貢獻，為電力工程創優打下良好的基礎。

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