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中国制造换热器的出厂检验和试验：该见证什么，该要哪些文件

作者: HeatEx Direct 编辑团队
阅读时间: 10 分钟
中国制造换热器的出厂检验和试验：该见证什么，该要哪些文件

工厂是发现并低成本解决换热器问题的最后一站。一旦设备装箱、发运、安装，法兰压力等级不对、板片材料无法追溯、焊缝有缺陷，都要花上几周时间和一次现场返修。然而，很多买家第一次见到自己的换热器，是在它运到现场的时候。

本文说明如何安排在中国制造的换热器的检验：哪些节点需要见证，板式和管壳式换热器各做哪些试验，工厂试验能证明什么、不能证明什么，发货前要收齐哪些文件，以及无法出差时如何见证试验。本文是对交货期指南中检验环节和运输指南中防护包装环节的补充。

关于术语：对于静设备换热器，“工厂验收试验”（FAT）主要是压力试验、外观和尺寸检查以及文件审查。带泵、阀门和控制柜的换热机组还需要做功能试验，见第 7 节。

1. 下单时就商定检验和试验计划

检验和试验计划（ITP）按顺序列出每一个制造和试验步骤，写明依据的程序或标准、验收准则、产生的记录以及各方的职责。每个步骤用一个代码标注：

  • H（停止点）： 买方检验员见证该步骤，或书面放弃见证之前，工作必须停下。水压试验通常是停止点。
  • W（见证点）： 邀请买方参加，但如果按规定提前通知后检验员没有到场，工作可以继续。
  • R（审查点）： 买方只审查记录，比如材料证书或无损检测报告，不到现场。

ITP 应在下单时商定，而不是等设备快做完了才谈。要写清楚每个停止点和见证点的通知期（常见的是提前几个工作日；如果检验员从国外过来，要更长），设备没准备好导致重复检验时由谁付费，以及放弃见证如何确认。石化行业换热器供应商审核清单列出了一份完整的 ITP 通常包括哪些内容。

除了买方自己的检验，还有规范要求的检验：按 ASME 规范制造的设备，由授权检验师（Authorized Inspector）检验；按欧盟承压设备指令（PED）制造的设备，除最低类别外，都要由公告机构参与。他们的到访应和买方的检验一起排期。

2. 材料：证书和可追溯性

换热器材料的问题，大多是可追溯性的问题。要核查：

  • 每个承压件都有证书。 板片、换热管、筒体钢板、锻件和管板，都要提供符合 EN 10204 的质量证明书。3.1 证书由制造厂独立于生产部门的检验部门出具；3.2 证书还要经买方检验员或独立检验员确认。
  • 证书上的炉批号与材料上的标记一致。 要求提供材料追溯图，说明哪个炉批号用在哪个零件上。
  • 关键部位确认合金牌号。 对于不锈钢、双相不锈钢、镍合金和钛，要求用便携式分析仪对板片、换热管和焊缝做材料成分快速鉴别（PMI），至少抽检。
  • 板片厚度和牌号与订单一致。 板式换热器要对照数据表核查板片材质和厚度。
  • 垫片材料有证明。 胶料，比如 NBR、EPDM 或 FKM，要与规格书一致。垫片材料指南介绍了它们的区别。

3. 焊接和无损检测

管壳式、焊接板式和板壳式换热器的质量取决于焊缝。开工前要审查：

  • 焊接工艺和焊工资格。 每份焊接工艺规程（WPS）都要有对应设备所用规范的焊接工艺评定报告（PQR）支持：ASME 产品用 ASME 第 IX 卷，欧洲产品用 ISO 15614，中国承压设备用 NB/T 47014。焊工必须具备所用焊接方法和焊接位置的资格。
  • 无损检测计划。 写明哪些焊缝做射线检测（RT）或超声检测（UT）、检测比例是多少，哪些焊缝做渗透检测（PT）或磁粉检测（MT），比如接管焊缝和附件焊缝。检测比例由规范和合同决定，检测人员必须具备规范要求的资格。
  • 管子与管板的连接。 管壳式换热器要核查连接形式（胀接、焊接或胀焊并用），胀接或焊接工艺的评定（通常在模拟件上做），以及焊接管头的渗透检测。

4. 压力试验和泄漏试验

水压试验是最重要的见证点。最低试验压力由规范规定：

  • ASME 第 VIII 卷第 1 册： 至少为最高允许工作压力的 1.3 倍，再乘以试验温度与设计温度下许用应力之比的最小值。
  • 承压设备指令（PED）： 取以下两者中的较大值：最高允许温度下最大载荷的 1.25 倍，或最高允许压力 PS 的 1.43 倍。
  • 中国规定（TSG 21 和 GB/T 150）： 设计压力的 1.25 倍，再乘以试验温度与设计温度下许用应力之比。

见证试验时要检查：

  • 压力表。 必须经过校验，证书在有效期内。比如 ASME 要求压力表量程约为试验压力的 2 倍，不得小于 1.5 倍，也不得大于 4 倍。很多规格书要求装两块压力表。
  • 试验介质。 使用洁净的水。对于奥氏体不锈钢，很多项目规格书会限制试验用水的氯离子含量，常见要求是不超过 50 ppm 左右，以防点蚀和应力腐蚀。
  • 保压时间和检查。 按程序规定的时间保压，然后检查所有接头，不得有泄漏和可见变形。
  • 顺序。 很多规格书要求在焊缝涂漆之前做水压试验，以免油漆掩盖泄漏。

不同类型换热器的试验方法：

  • 管壳式。 先做壳程试验，管头要露在外面，以便发现管子与管板连接处的泄漏；然后做管程试验。浮头式结构可能需要试压环。
  • 可拆式板式换热器。 两侧分别试压，试压时另一侧打开并排空，这样板片穿孔或垫片串漏，都会在干的一侧看到水。还要检查板片上的泄漏孔和板束的夹紧尺寸。
  • 钎焊和焊接板式换热器。 除了压力试验，还要问是否做氦检漏；有些厂家对每一台钎焊换热器都做氦检漏。

只有在无法做水压试验时才用气压试验，因为压缩气体储存的能量远大于水，一旦失效危险得多。试验后，设备必须彻底排水并干燥，具体做法见运输指南。

5. 尺寸和外观检查、涂装和铭牌

对照批准的总图检查设备：

  • 接管的规格、位置和方位，法兰的压力等级和密封面形式
  • 外形尺寸、支座位置和地脚螺栓孔
  • 可拆式板式换热器的板片数量和板束夹紧尺寸，夹紧尺寸也应标在铭牌上
  • 焊缝外观、表面质量，以及有无凹坑、电弧擦伤和设备内部的杂物

涂装方面，检查表面处理，并测量订单规定的涂层体系的干膜厚度。铭牌上要核对产品编号、设计压力和温度、试验压力、制造年份和规范标志（ASME 标志，或带公告机构编号的 CE 标志），并与数据报告对照。

6. 工厂试验不能证明的：热力性能

工厂可以证明换热器强度足够、密封可靠，但通常无法证明它能达到保证的换热量。大型设备很少在工厂按设计工况做性能试验，因为那需要真实的介质、流量和温度。有些厂家可以在试验台上测试较小的板式换热器，但对大多数订单来说，热力性能依靠的是计算和保证。

所以要随报价索取热力计算书，包括污垢系数或面积余量，并在合同中约定现场如何核验性能：测哪些参数、在什么负荷下测，以及达不到换热量时怎么办。

7. 换热机组和撬装设备：功能试验

带泵、阀门、仪表和控制柜的换热机组，只做压力试验是不够的。这类撬装设备的工厂验收试验通常包括：

  • 检查接线的绝缘和通断，逐一检查控制系统的输入和输出点
  • 模拟控制回路和报警，检查每一台调节阀和切断阀的行程
  • 工厂有水源时，开泵运行，检查振动和噪声
  • 检查仪表校验证书和安全阀的整定压力

ViEX 换热机组这类在工厂组装好的换热机组，设计上就适合在发货前这样试验，可以缩短现场调试时间。

8. 发货前要收齐的文件

放行发货前，应拿到竣工资料（制造数据册），至少是其中的主要部分：

文件用来证明什么
批准的图纸和设计计算书设备按批准的设计制造
材料证书和材料追溯图每个承压件都是订购的材料
WPS、PQR 和焊工名单焊接按正确的规范评定
无损检测报告焊缝按要求的比例检测
水压试验报告、压力曲线和压力表证书设备通过了压力试验
尺寸、PMI 和涂装报告尺寸、合金和涂层符合要求
规范文件ASME 数据报告（U-1 或 U-1A 表），或欧盟符合性声明；按中国规定制造的压力容器，提供产品合格证和监督检验证书
铭牌照片、装箱单、说明书和备件清单安装、运行和日后订购备件时需要

9. 无法到场时如何见证

为了一个两小时的水压试验飞一趟中国，往往不划算。常见的替代办法有两种：

  • 第三方检验机构。 国际检验机构在中国的主要工业地区都有检验员。把 ITP、批准的图纸和明确的检验范围交给检验员，要求提供带照片的报告。
  • 视频见证。 工厂现场直播试验过程，镜头里要清楚地看到压力表、铭牌或产品编号以及被检查的接头，之后再提供带时间戳的照片。这种方式便宜、安排快，但依赖工厂的诚信，也没法检查对方没给你看的细节。

对关键设备，组合使用效果更好：水压试验和最终检验请第三方检验员到场，其他节点做文件审查。如果你通过 HeatEx Direct 采购，请在询价时就写明检验要求，让供应商从一开始就把它计入报价；发出询价后会发生什么一文介绍了我们如何与制造商合作。

10. 检验时常见的问题

  • 到了通知的日期设备还没准备好，或者检验员到场前试验已经做完
  • 压力表超过校验期，或者量程与试验压力不匹配
  • 板片或换热管上的炉批号无法追溯到证书
  • 铭牌上的设计数据错误，或者没有规范标志
  • 水压试验前焊缝已经涂漆
  • 试验后设备内部有积水

这对买家意味着什么

下单之前就决定要看什么，并连同通知期写进 ITP。把自己或检验员的时间集中在最重要的节点上：材料追溯、水压试验、最终尺寸检查和文件。要接受热力性能只能在现场证明，并在合同里写清楚怎么证明。这个阶段发现的问题，大多在工厂里花不了多少钱就能解决，换到别的地方就贵得多。

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