火力发电厂金属试验室仪器设备及建筑面积配置标准

  火力发电厂金属试验室仪器设备及建筑面积配置 Standard for furnishing instruments,appratus and architectural area of metallic laboratory in fossil fuel power plant   DL/T 5060—1996 主编部门：电力工业部西南电力设计院 批准部门：中华人民共和国电力工业部   关于发布《火力发电厂金属试验室 仪器设备及建筑面积配置标准》 电力行业标准的   电技［1996］734号 各电管局，各省、自治区，直辖市电力局，电规院，各有关单位： 《火力发电厂金属试验室仪器设备及建筑面积配置标准》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布。 其编号为：DL/T 5060—1996 该标准自1997年5月1日起实施。 请将执行中的问和意见告电力工业部电力规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室。 中华人民共和国电力工业部 一九九六年十月三十一日 前 言 本标准是1978年水电规字第43号《火力发电厂金属试验室主要仪器设备定额(试行)》(78年版)的修订版，本标准自实施日起原《定额》(78年版)即行作废。 本标准的附录A、附录B是标准的附录。 本标准的附录C是提示的附录。 本标准由电力工业部电力规划设计总院提出、归口，并负责解释。 本标准由电力工业部西南电力设计院负责起草。 本标准主要起草人：曹志湘。   1 总 则 1.1 为使火力发电厂金属试验室的设计满足DL438—91《火力发电厂金属技术监督规程》、DL441—91《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则》、DL439—91《火力发电厂高温紧固件技术导则》等有关金属监督标准的要求，并使火力发电厂金属试验室的设计化，特制定本标准。 1.2 本标准适用于高温高压、亚临界及超临界各类参数机组新建火力发电厂的金属试验室设计。 1.3 为保证已投产电厂的金属技术监督范围内各种金属部件的运行安全与人身安全，确保电厂安全满发，已建和改扩建电厂也可按本配置标准，补充或配齐金属试验室尚缺的仪器设备和增补建筑面积。 1.4 本标准亦可作为各主管部门在审核工程概预算时的依据。 1.5 引用标准 下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 DL438—91 火力发电厂金属技术监督规程 DL439—91 火力发电厂高温紧固件技术导则 DL441—91 火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则 DL5007—92 电力建设施工及验收技术规范(火力发电厂焊接篇) 2 金属试验室的任务 2.1 做好监督范围内各种金属部件在制造、安装和检修中的材料质量、热处理和焊接质量的监督以及金属试验工作。 2.2 检查和掌握受监部件服役全过程中金属组织变化、性能变化和缺陷发展情况，适时判断损伤状况和寿命损耗程度，预防金属事故发生。发现问题，及时采取防爆、防断、防裂措施。 2.3 金属技术监督的范围： 2.3.1 工作温度大于等于450℃的高温金属部件，如主蒸汽管道、高温再热蒸汽管道、过热器管、再热器管、联箱、导汽管1)、汽缸1)、阀门、三通、螺栓2)等。 注：1)包括工作温度为435℃及以上者； 2)包括工作温度为400℃及以上者。 2.3.2 工作压力大于等于6MPa的承压管道和部件，如水冷壁、省煤器管、联箱、给水管道等；工作压力大于3.9MPa的锅筒；100MW以上机组低温再热蒸汽管道。 2.3.3 汽轮机大轴、叶轮、叶片和发电机大轴、护环等。 3 金属试验室设计的基本原则 3.1 本标准规定的金属试验室主要仪器设备应能满足电厂日常金属监督工作的需要。对特珠监督项目或技术要求较高或有害射源，则宜外委或租借设备，例如高温持久强度试验，微量元素，γ射线探伤等。 3.2 火力发电厂金属试验室主要仪器设备的配置应能满足本厂受监金属下列工作的需要： ——无损探伤(超声波探伤与测厚、磁力探伤、X射线探伤)； ——金相分析； ——光谱分析； ——蠕变测量； ——材料机械性能试验。 3.3 金属试验室的仪器设备应符合国家现行有关标准1)的要求，经济实用，立足于使用国内成熟的产品。 注：1)见附录C。 4 金属试验室设计配置标准 4.1 金属试验室仪器设备配置标准 对火力发电厂金属试验室仪器设备的配置，应按电厂参数与机组台数选取，见表4.1。 仪器设备型号见附录A。 表4.1 金属试验室仪器设备配置标准 单位：台 续表 注：1)常用的蠕变测量尺有蠕变测量钢带尺和外径千分尺两种；蠕变测量钢带尺又称蠕变测量尺或蠕变尺。 2)包括冲洗、放大、烘干、读片等设备。 4.2 金属试验室建筑面积配置标准 火力发电厂金属试验室建筑面积的配置，宜按规划容量选取，见表4.2。 金属试验室应布置在建筑物的底层。 表 4.2 金属试验室建筑面积配置标准 机组参数及台数 总建筑面积1) (m2) 建筑间数2) (间) 高温高压 4台以下 190 5～8 4台及以上 240 8～12 超高压、亚临界及以上参数 4台以下 240～300 10～16 4台及以上 260～320 10～16   注：1)包括库房、照相、暗室面积。 2)允许在不超出总建筑面积范围内自由调整。   附录 A 金属试验室仪器设备型号 序 号 仪 器 设 备 名 称 推 荐 型 号 1 超声波探伤仪 KS-1020(KS-80A)，CT-23A，CSS-147 2 超声波测厚仪 CSS-149，CTS-30 3 工业X探伤机 XXQ-2505，XXQ-3005，XXQ-2005 4 磁性探伤仪 CY-1000，CYE-3，XK-2 5 台式金相显微镜1) XJG-05，XJL-02A2) 6 体视显微镜 C-XTL-2，XTL-12)，XJX-1 7 大工件金相检查仪 XH-5002)，601-Z 8 光谱仪 WX-5，34W(WKX)，WKT-6 9 液压万能材料试验机 WAW-500，WE-500，WE-600 10 布氏硬度计 HB-3000，HBU-3000，HBUW-3000 11 洛氏硬度计 CSS-144，HR-150D 12 携带式硬度计 HLE-800，HRVA-1 13 冲击试验机 JB-300，JB-30B 14 蠕变测量尺(套) TLR-D型 外径千分尺 蠕变测量钢带尺 0～φ600mm 15 照相暗室设备(套) 包括冲洗、放大、烘干、读片等设备 注：1)包括制样设备。 2)配套供照相机。 附录 B 本标准用词说明 B.1 执行本标准的条文时，对于要求严格程度的用词说明如下，以便在执行中区别对待。 (1)表示很严格，非这样作不可的用词： 正面词采用“必须”； 反面词采用“严禁”。 (2)表示严格，在正常情况均应这样作的用词： 正面词采用“应”； 反面词采用“不应”或“不得”。 (3)表示允许稍有选择，在条件许可时，首先应这样作的用词： 正面词采用“宜”或“可”； 反面词采用“不宜”。 B.2 条文中指明应按其他有关标准、规范的规定执行时，其写法为“应按……执行”或“应符合……要求”。 附录 C 相 关 标 准 以下列出的为本标准第3.3条中与金属监督测试技术有关的现行标准(规范、规程)： DL5031—94 电力建设施工及验收技术规范(管道篇) DL5007—92 电力建设施工及验收技术规范(焊接篇) SDJ67—83 电力建设施工及验收技术规范(管道焊缝超声波检验篇) GB1134—89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果的分级 JB1152—81 JB3144—82 锅炉大口径管座角焊缝超声探伤 JB1151—73 高压无缝钢管超声波探伤 JB3965—85 钢制压力容器磁粉探伤 GB226—77 钢的低倍组织及缺陷酸蚀试验法 GB6394—86 金属平均晶粒测定法 GB3323—87 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级 GB228—87 金属拉伸试验方法 GB231—84 金属布氏硬度试验方法 GB2106—80 金属夏比(V型缺口)冲击试验方法 (84)电基火字第146号 电力建设金相检验导则     火力发电厂金属试验室仪器 设备及建筑面积配置标准 DL/T 5060—1996 条 文 说 明   1 总 则 1.1 原《火力发电厂金属试验室仪器设备定额(试行)》(以下简称原《定额》)是水利电力部1978年以水电规字第43号通知形式试行的，试行至今已16年。原《定额》已不适应电力工业发展的需要，各单位普遍要求对该《定额》进行修订。 为满足DL438—91《火力发电厂金属技术监督规程》、DL441—91《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则》、DL439—91《火力发电厂高温紧固件技术导则》等有关金属监督标准在火力发电厂工程设计中具体实施的要求，特制定本标准。原《定额》对各类电厂统一规定为11种仪器各1台，修订后的标准按电厂机组参数与装机台数，分四类来配置金属试验室仪器设备。 1.2 随着电力工业的发展，300MW及以上机组将成为电网的主力机组，本标准为与DL5000—94《火力发电厂设计技术规程》衔接，本条规定本标准适用于高温高压、亚临界、超临界各类机组的新建火力发电厂的金属试验室设计。对于工作温度大于或等于450℃、工作压力大于或等于6MPa各型机组的电厂，当需建立金属试验室时，亦可参照本标准。 1.3 根据调查，不少已建电厂的金属试验室仪器设备与建筑面积缺口较大，影响金属监督任务的完成，急需通过技术改造或扩建，补充和配齐不足部分。 1.4 对金属试验室仪器设备与建筑面积的配置，在工程中争议较多，主管部门审核时尺度不一。本标准按机组参数与台数分为四档，使配置更为合理。 2 金属试验室的任务 本标准中所指“火力发电厂金属试验室”的含义，是包括火力发电厂的金属监督技术管理与金属监督具体工作的总称。据调查，现有部分电厂已将金属监督技术管理与具体金属监督工作分开，前者由金属室负责，后者由专门的技术队伍或车间或检修公司具体操作；也有的电厂将金属试验室划分为二个班组各司其责。由于各电厂机构设置尚未定型，且本标准并不涉及金属试验室的具体分工，故本标准仍沿用金属试验室的习惯称谓。 2.1 本条引自DL438—91《火力发电厂金属技术监督规程》中的第2.3.1条。 2.2 本条参照DL438—91《火力发电厂金属技术监督规程》的2.3.2条内容制定。 2.3 本条引自DL438—91《火力发电厂金属技术监督规程》中的第2.2.1～2.2.3条内容。 3 金属试验室设计的基本原则 本节主要对金属试验室的设计作具体的原则性规定，也是制定第4节配置标准中表4.1、表4.2的依据。 3.1 本条是根据原《定额》附件二的内容改写的。 3.2 本条内容与原《定额》基本一致。但据不少单位反映，由于目前电厂金属监督范围与项目的增加，机组检修工期短及焊工年审考核的需要，故将原《定额》中的材料硬度试验改为材料机械性能试验。 3.3 根据对国内电厂与仪器生产厂的调查，目前金属试验室仪器设备中的绝大部分仍为国产产品，一则是使用习惯，二则国产设备使用方便，易掌握，即使出现故障，备品、备件也易购得。另外，国产仪器设备价格较低廉，电厂易接受。国内仪器设备生产厂经过近几年的发展，技术水平接近国际水平，有的产品已冲出国门，故本标准规定仪器设备的配置应立足于国内，如条件允许，不排斥选购进口仪器。 在这里需特别指出的是，随着科技的发展，仪器设备更新换代较快，故在选购时应予重视， 应在满足金属监督测试技术的有关标准(规范、规程)的要求下，立足购置国内成熟产品，在购置进口仪器时，更应注意。 4 金属试验室设计配置标准 4.1 本条是原《定额》中定额表的修改条文，在本标准中修改为按电厂机组参数和台数来选取，这样较符合火力发电厂金属试验室金属监督实际工作量。此处所指机组台数，对于新建电厂是指本期工程机组台数；对于改扩建工程是指原有机组台数加上本期新增台数的总和。 本条表4.1由于涉及内容多，现分为七个方面内容加以说明。 (1)仪器设备的推荐型号 原《定额》中金属试验室主要仪器设备只推荐了一种规格型号。函调资料表明，目前电厂使用的仪器规格型号差别较大，因为一是仪器设备更新换代快，二是科技的进步，精度与可用率高的智能数字化仪表设备的普及，加之市场竞争机制的发展，仪器设备的配置趋向多功能、小型化。如仍对某项仪器设备只推荐一种规格型号，显然是不恰当了。为此，我们将目前国内电厂金属试验室仪器设备使用状况及电厂意见进行了归纳分析，并参照国内40多家仪器生产厂的厂家资料及专访材料，经综合技术经济比较，对每种仪器设备筛选出2～3种规格型号，推荐在本标准的附录A中。 (2)金属试验室主要仪器设备配置模式 原《定额》金属试验室主要仪器设备配置有超声波探伤与测厚仪、X与磁性探伤仪、金相检查仪与显微镜、各型硬度计七类及受限制的万能材料试验机和冲击试验机两项共九类仪器设备。从电厂回函的资料统计表明，目前仪器的规格型号、技术参数变化较大，电厂改扩建后增添的大多为同型新产品；新建电厂则以选购更新换代后的轻便型带微电脑数显式产品的居多，但上述火力发电厂金属试验室主要仪器设备的配置模式仍适用。由于电厂金属监督任务加大，需将万能材料试验机与冲击试验机改为多台机组(4台以上)电厂的必备仪器设备。 1993年函调发现，已有一些电厂添置了内窥镜，另有一些电厂要求增添内窥镜；有部分电厂已购置了涡流探伤仪，有更多电厂来函中申述为了检查凝汽器铜管等管材质量，急需添置涡流探伤仪。为此，又于1995年5月再次对征求意见稿中所列金属试验室的仪器设备的利用率情况进行征询。经过多方面的调研，证实上述内窥镜及涡流探伤仪对某些电厂在近期内确为需要，但这两种仪器的利用率甚低，有的使用1～2次就搁置了。故在标准中不宜增列，宜由地区中试所统筹购置，调剂使用。 (3)仪器设备的配置台数 随着电厂容量与机组容量的增大，受监金属部件的增多和范围的扩大及要求的提高(例如1992年7月7日能源部642号文规定：承压部件的安装焊口与检修焊口应100%无损探伤)，对原《定额》中的所有仪器设备只允许配置一台，显然是不能满足需要了。几乎所有电厂来函均提出，在目前国内电负荷紧张的形势下，机组检修工期短，有些常用的监测仪器如探伤仪、测厚仪、硬度计等，如果仍只允许配置一台，就根本无法开展监测工作，现已有不少电厂自行增添了这些仪器(见表4.1-1)，还有不少电厂表示准备添购，一致建议在标准中需将上述几种仪器设备的定额改为不少于2台。 表 4.1-1 电厂已配置多台同类仪器统计表   据此，本标准中对超高压、亚临界及以上参数的大容量机组电厂，超声波探伤仪、测厚仪、X探伤仪、磁性探伤仪、大工件金相检查仪及携带式硬度计等六种仪器设备的配置，规定为2台。 最近又收到不少反馈信息，X探伤仪的质量不够稳定，且探伤工作量大，建议将超声波探伤仪、X探伤仪、携带式光谱仪的定额适当放宽。故现标准又对上述三种仪器的数量作了调整。 (4)万能材料试验机 在电厂进行强度试验时，如按规定做成标准试样，此时试验机的最大试验力有30t级即可。但是，目前电厂在检修及焊工考核时，为了简便和快速得到机械性能试验值，不再用标准试样，此时试验机就需50～60t级。另从技术发展角度来看，试验机规格放大些也是需要的。故本标准将万能材料试验机规格改为50～60t级。 (5)照相暗室设备 各单位来信呼吁照相暗室设备(如冲洗、放大、烘干、读片等设备)，应单列在标准中。这样电厂金属试验室仪器设备也就基本上配套了，同时，在投资费用上也易计列，故我们在标准中增列了此项。 (6)关于选用进口仪器问题 据电厂与中试所反映，目前国产仪器处于更新换代期，某些仪器设备的产品性能不够稳定，精度差，故障率高，其中以工业X探伤机、超声波探伤仪与测厚仪较为突出。电厂在购置这类仪器时，特别是新厂或技术改造项目，只要资金有来源，进口仪器就列为首选。电厂使用进口仪器情况如表4.1-2所示。 表 4.1-2 三种仪器进口情况统计 注：1)有的电厂既有国产仪器，又有进口仪器，或有2台同类进口仪器。   从表4.1-2可以看出，超声波测厚仪与工业X探伤机的进口比例较大。特别是前者，55%电厂均有进口仪器，一则该仪器使用面广，二是价格不太贵，电厂易于承受。 由于进口仪器设备涉及因素较多，可由各工程酌情处理。 (7)蠕变测量尺 国内目前对管道的蠕变监测，大多数是采用焊蠕变测点，用特制的千分尺测量，劳动强度大，操作困难，且测量误差较大。随着我国电力事业的飞速发展，电厂装机容量的不断增大，千分尺测量的缺点越来越明显。 TLR-D型高温高压蒸汽管道周长蠕变测量尺(简称蠕变测量尺或蠕变尺)无需焊蠕变测点，重量轻，携带方便，操作简便，无需温度修正和标准棒校验，测量精度高。该测量方法已纳入DL441—91《火力发电厂高温高压蒸汽管道蠕变监督导则》。 4.2 原《定额》规定：“火力发电厂金属试验室的建筑面积，一般高压高温电厂可暂按100m2进行设计。偏辟地区大电厂经审定装机机械性能试验设备时，可按150m2考虑”。 对本次调研回函的56个电厂的实际金属试验室建筑面积1)，有53个电厂是超定额的，详见表4.2。 注：1)实际上大多数电厂的回函中，金属试验室的使用面积与建筑面积是含混的。 表 4.2 56个电厂金属试验室面积统计 建筑面积 m2 100 150 180 200 250 300 350 400 450 建筑间数 间 6～8 8～10 10～15 电厂数 个 3 10 5 17 5 7 4 3 2   从表4.2中可以看出，金属试验室建筑面积未超标的只有3个中压机组老电厂。 建筑面积≥150m2 53个厂 建筑面积≥200m2 38个厂 建筑面积≥250m2 21个厂 建筑面积≥300m2 16个厂 建筑面积≥400m2 5个厂 建筑面积≤250m2 40个厂(占72%) 这里充分说明原《定额》规定的建筑面积是偏小了，而且金属试验室建筑面积与电厂参数、机组台数没有关系，显然是不合适的。故本次定额修订时，将建筑面积标准分为四档。 考虑到土建方面的因素，金属试验室建筑面积宜按批准的规划容量来选取。 另外，对于中温中压机组的电厂，一般总容量在200MW以下，即使有些厂总容量超过了200MW，此类电厂数量也不多，且中温中压厂的金属监督工作相对要少些，另外，目前中温中压厂大多已在进行技术改造，所以中温中压机组的电厂如需建金属试验室，则不论容量多少，应参照高温高压机组4台以下项的建筑面积标准设计。 (1)金属试验室建筑面积分配情况如下： 办公室(包括技术档案) 1～2间1) 超声探伤室 1间 射线室 1～2间 金相制样室(钳工室) 1间 金相显微室 1间 机械性能试验室 1～2间 照相与暗室(分隔成两室) 1间 工具与库房 1间 微机房 1间 注：1)房间面积一般按18～25m2考虑。 (2)金属试验室设计要求如下： ——机械性能试验室对建筑层高及地坪减震(隔震)有一定要求； ——金相室要求防震、防尘、通风； ——金相制样室与照相暗室要求有通风换气及上下水道设计； ——探伤室要求有安全防护措施； ——金属探伤设备搬动频繁，要求走道地面光滑、平整，门道大小适当。 鉴于上述理由，一般希望金属试验室布置在建筑物底层。