摘要：介绍了水压试验闽的应用，主要结构及选用方法，分析了锻焊结构水压试验阀的性能，强调了锻焊结构水压试验阀在电站工程中的应用价值，指出了水压试验阀设计和制造中的关键技术问题，为水压试验阀的有效生产提供了理论依据。
关键词：水压试验阀；堵板阀；锻焊结构
1 概述
水压试验阀(堵阀)是一种电站锅炉常用配套阀门之一，主要安装在过热器出口、再热器人口及再热器出口的蒸汽管道上，作为机组整体水压试验时的隔离装置用。水压试验以后，堵阀可留在管道上作为通道使用。
2 应用
目前，电厂一般都采用水压试验阀作为锅炉机组整体水压试验时的隔离装置。水压试验时，阀瓣组件装入阀体内，用扳手调节螺钉，给阀瓣提供最初的预紧力。当水压试验介质压力升高时，在介质压力作用下，阀门达到可靠密封，而且介质压力越大，密封性能越好。水压试验完毕后，取出阀瓣组件，装入导流管组件，此时，阀门作为管道用，其内径与锅炉管道内径相同时，可以消除涡流和扩容的影响，减小流阻，并保护阀座密封面不受冲刷，延长阀门使用寿命。
3 结构及选用
水压试验阀主要有堵板式和翻板式二种结构形式，目前国内大多数机组均选用堵板式。图1所示为用于300MW锅炉再热器出口管道上的堵板式结构的水压试验阀，型号为SD61H－64DN400，蒸汽最高工作温度为350℃，工作压力为6.6MPa。由阀体、阀盖、密封环、四开环、试验堵板、支撑板、预紧螺钉和导流管等组成，其具体结构组成与工作状态有关。安装在300MW锅炉过热器出口，再热器人口，出口蒸汽官道上，作为水压试验的隔离装置。采用压力自紧式密封结构，两端为焊接连接。采用平面O型圈密封，阀座采用不锈钢堆焊而成。中腔密封环可采用增强柔性石墨或金属密封环的内压自密封结构。当机组整体水压试验时，需要用专用扳手调节调整螺钉，给阀瓣提供初始预紧力，当介质力作用于阀瓣时，密封力增加，达到可靠的密封。中腔部位采用压力自密封结构。
管道试验状态时，支撑板和堵板安装在阀门内部，拧紧预紧螺钉，使堵板密封面间产生一定的初始密封比压，阻挡介质流向出口侧，介质压力使堵板与阀体密封面之间产生足够的密封比压，不论管道试验介质压力高低，均可保证密封，满足对支撑板一侧管道进行试验。待试验结束，去除堵板，安装导流管和阀盖等，此时阀门作为管道使用，下次水压时可再次装人堵板。
堵板式阀门正常使用时类似于一段管子，阀门流阻可忽略不计，对机组热效率没有任何影响。缺点是试验时拆卸阀盖、密封环等零件，费工费时，容易损伤密封环特别是金属密封环，需要有备件。
4 锻焊结构水压试验阀
近年来，随着超临界、超超临界火电机组大量投产运行，发电机组性能要求不断提高，为确保锅炉机组安全可靠运行，阀门的结构也在不断的改进和完善，锻焊结构水压试验阀的开发和应用已成趋势。锻焊结构水压试验阀阀体一般是由中阀体锻件与两端支管焊接组成的三片式阀体，阀门内腔零部件全部采用锻件或板料。中阀体采用按常规锻造工艺锻制后机加工完成的长方体锻件。两端支管采用与锅炉管道材料一致或同系列的无缝钢管。四片式结构为中阀体由两段组成，中阀体中腔部分直接锻造成圆筒形，机加工量减小，中阀体下部分锻造成方体加工成型后与阀体中腔部分焊接。随着超临界、超超临界火电机组的大量投产运行，电站锅炉对管道中水压试验阀的密封性、可靠性、安全性的要求越来越高，锻焊结构阀体较铸钢件阀体强度更高，可靠性更好，可确保锅炉水压试验的有效性和发电机组安全稳定的运作。
对于大容量、高参数机组使用的水压试验阀，采用可靠性高，锻造工艺好的锻焊阀体是必要的。阀瓣、填料室、压板等零件采用锻件或板料，阀体中腔更加紧凑，阀门自重减轻，可提高材料利用率和降低成本，提升产品竞争力。采用锻焊结构阀体和锻造内件后，减少了铸件中很难避免的裂纹、夹砂、缩孔、砂眼及疏松等缺陷，增强了阀门的抗变形能力、承压能力和抗冲蚀能力，使阀门的刚度和使用可靠性及安全性都有极大的提高，从而确保阀门的稳定工作。锻焊结构阀体有中腔部位焊缝，增加了对焊、焊缝检查的费用。可以根据企业设备能力和运营状况，分析其成本，选择合适的设计方案。
5 设计与制造
水压试验阀随机组长期高温高压运行，而且随着大容量、空冷、超临界、超超临界机组的增多，水压试验阀参数也越来越高，口径越来越大，阀门的可靠性显得至关重要。
5.1 选用标准
阀门设计制造与验收应按照标准ASME B16.34－2004《法兰、螺纹及焊接连接阀门》或E101{日本火力发电用阀标准》执行。标准中对材料温度、压力、阀体壁厚、各种材料选择、结构长度、法兰尺寸和焊接端等均作了说明，对特殊部位尺寸设计、各种检验项目、检查方法和判定基准进行了严格的规定，从根本上保证了阀门质量，提高了产品的可靠性。