Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Client: Lithium Nevada Corporation Project: Thacker Pass

Download as pdf or txt
Download as pdf or txt
You are on page 1of 16

Standard 

Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  1 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

CLIENT:     LITHIUM NEVADA CORPORATION 

PROJECT: THACKER PASS 
 
 
    SIGNATURE    DATE 
   
 
PREPARED BY:  D. Lyon 
   
 
REVIEWED BY:  Y. Zhou 
   
 
APPROVED BY:  T. Van Daele 
 

ISSUE/REVISION HISTORY 

Issue  Revision 
Revision Details 
Code  No.  By  Rev’d.  App.  Date 
RR  PA  DL  YZ  TVD  2020.01.03  Released for Review 
RR  PB  DL  YZ  TVD  2020.01.17  Released for Information 
             
             
             
             
             
             

Issue Codes:  RC = Released for Construction, RD = Released for Design, RF = Released for Fabrication, RI = Released for Information, RP = Released 
for Purchase, RQ = Released for Quotation, RR = Released for Review and Comments. 

This Specification is the  property of EXP U.S. Services Inc. (EXP).  Information and know‐how herein are 
confidential and may not be used, reproduced, or revealed to others except in accordance with contract or 
other written permission of EXP. 
   

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 1 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  2 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

TABLE OF CONTENTS 
 
1  INTRODUCTION .......................................................................................................................... 3 

2  RELEVANT CODES AND STANDARDS ........................................................................................... 3 
2.1  Codes, Standards and Regulations.......................................................................................... 3 
2.2  Language and Measurement System ..................................................................................... 3 
3  OPERATING ENVIRONMENT ........................................................................................................ 4 

4  DESIGN CRITERIA ........................................................................................................................ 4 
4.1  Process Description .............................................................................................................. 4 
4.2  Operating Philosophy ........................................................................................................... 4 
4.3  Performance  Characteristics ................................................................................................ 4 
4.4  Design Life ............................................................................................................................... 4 
4.5  Heat Surface Area ................................................................................................................... 4 
4.6  Preferred Equipment ............................................................................................................... 5 
4.7  Other ....................................................................................................................................... 5 
5  TECHNICAL REQUIREMENTS .......................................................................................................... 5 
5.1  Materials of Construction ....................................................................................................... 5 
5.2  Mechanical .............................................................................................................................. 6 
5.3  Structural .............................................................................................................................. 13 
5.4  Electrical ................................................................................................................................ 13 
5.5  Instrumentation and Control System .................................................................................... 13 
5.6  Equipment Identification, Marking and Labeling ................................................................. 15 
6  QUALITY ASSURANCE (QA) ......................................................................................................... 15 
6.1  QA Requirements .................................................................................................................. 15 
6.2  Inspection and Testing .......................................................................................................... 15 
 
 
 
 
 
 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 2 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  3 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

1 Introduction 
This  specification  describes  the  technical  requirements  for  a  Waste  Heat  Boiler  and  ancillary 
equipment for Lithium Nevada Corporation, Thacker Pass Sulfuric Acid Plant. 

2 Relevant Codes and Standards 
2.1 Codes, Standards and Regulations 
Perform  the  work  in  accordance  with  the  relevant  codes  and  standards  from  the  regulatory 
agencies and institutes listed below. The latest issue of an individual code, standard or regulation 
at the time of contract signing governs. 

  ABMA    ABMA  American  Boiler  Manufacturers  Association. 

ANSI    American National  Standards  Institute,  Pipes,  Flanges,  Fittings and Valves  

ASME  Boiler  and Pressure Vessel Code, Section I, "Power Boilers." 

ASME    Boiler and  Pressure Vessel  Code,  Section  II, "Material  Specifications" 

ASME  Boiler and  Pressure  Vessel  Code,  Section  V,  "Non‐Destructive” Examination 

ASME  Boiler  and Pressure Vessel Code, Section IX, "Welding  Qualifications."

NACE  National Association  of  Corrosion  Engineers 

TEMA    Standards  of Tubular  Exchangers  Manufacturer's  Association.  TEMA  'R' 

Ensure that the equipment being supplied follows the requirements of all Governmental Agencies. 

In  the  event  of  conflict  between  the  reference  codes  and  standards,  drawings,  specifications, 
and/or the Purchase Order, obtain clarification from the Engineer before proceeding with the work 
but in principle it will be resolved in this order: 

 Statutory Regulations 
 National, International and Industry Standards and Codes of Practice  
 Technical Specifications 
2.2 Language and Measurement System 
Refer  to  Standard  Specification  00257650‐0000‐40EG‐0001,  Vendor  Documentation,  for  the 
requirements of all supplied documents. 

Provide  all  equipment  nameplates,  warning  signs,  safety  signs,  push  button  engravings,  and 
instrument readouts in English. 

Comply with the Imperial system of measurement for all dimensions and the S.l. system (metric) 
for all Process units of measurements. 
00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 3 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  4 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

3 Operating Environment 
The equipment will operate outdoors in a chemical environment. Provide necessary safeguards and 
protection for optimal performance of the equipment. 

4 Design Criteria 
Ensure the Waste Heat Boiler and ancillary equipment are suitable for the duties specified on the 
equipment datasheets 00257650‐0000‐45ED‐0034. 
Provide a minimum 10% extra surface area to allow for fouling. 
Use the following guidelines for heat transfer calculations: 

 Assume zero heat loss to the atmosphere 
 Use specified fouling factors (for gas and steam side) when determining  the overall 
heat transfer coefficient and the required heat transfer surface area. 
 Minimum  gas  design  pressure  =1.25  x  gas  pressure  in  dirty  conditions.  Steam  side 
design  pressure  shall  be  minimum  10%  above  the  operating  pressure  in  dirty 
conditions 
 Thermal and mechanical design and calculation, stress analysis of piping and pressure 
parts and loading data for civil design. 
 Calculation for sizing, set pressure etc. for Safety Relief Valves. 
4.1 Process Description 
The  equipment  will  be  installed  in  a  Sulfuric  Acid  Plant,  downstream  of  a  sulfur  furnace.  Gases 
produced by the burning the sulfur will be routed through the two boilers operating parallel to each 
other, where waste heat will be recovered prior to feeding the exit gases to the Converter 1" pass. 

4.2 Operating Philosophy 
The process plant will operate 365 days per year with continuous, 24 hours per day, heavy‐ duty 
full‐load service. 

4.3 Performance  Characteristics 


Refer to the equipment datasheet for performance characteristics. 

4.4 Design Life 
Design equipment for a minimum operational life of twenty five (25) years. 

4.5 Heat Surface Area 
Base  heat  exchange  surface  area  calculation  on  the  gas  heat  duty  (Gas  Q)  and  specified  fouling 
allowances. Base boiler sizing on the steam production calculated without heat loss. Consider heat 
loss in actual steam production rates reported by the Vendor in the datasheets. 
Note: To achieve gas temperature control a gas bypass will be installed by others in the ductwork 
external to the boiler. The bypass valve is not gas tight when closed, so a minimum of 5% bypass is 
specified to account for leakage. 
00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 4 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  5 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

4.6 Preferred Equipment 
Firetube Waste Boiler 

4.7 Other 
4.7.1 Lifting Devices 
Provide assemblies and components with suitable lifting devices (e.g. lugs, eye bolts) to allow for 
safe handling, installation, and servicing. 
4.7.2 Noise Levels 
No applicable. 
4.7.3 Safety Guards 
Provide safety guards around moving parts and hot surfaces to protect operating personnel from 
injury in compliance with EN‐OSHA requirements and other local requirements. 

5 Technical Requirements 
Review  by  the  Engineer  of:  Vendor's  drawings;  other  documents;  or  release  of  equipment  for 
shipment by the Engineer, does not relieve the Vendor of his responsibility for compliance with the 
Purchase Order nor alter the conditions of the guarantee. 
Vendor to provide thermal and mechanical design calculation, stress analysis of piping and pressure 
parts,  loading  data  for  civil  design,  equipment  layout,  P&ID,  Process  Flow  Diagram,  utility  and 
chemical consumption and thermal efficiency and performance guarantee. 

5.1 Materials of Construction 
Provide materials in accordance with this specification and the manufacturer's recommendation 
for  the  conditions  specified.  Provide  wetted  components  made  from  (or  lined  with)  optimum 
combination of materials for maximum resistance to wear and corrosion. 
Do not substitute materials without prior written approval from the Engineer. 
Fabricate the Waste Heat Boiler and Steam Drum using only new materials of first grade quality, 
free from defects impairing strength, durability and appearance. 
 Provide carbon steel plate material thicker than 5/8” in accordance with ASME SA 516 
Grade 70;  
 carbon steel flanges and forgings in accordance with SA 105;  
 carbon steel pipes in accordance with SA 106 Grade B or C.  
 Provide tubesheet material of SA 515 Grade 70, SA 516 Grade 70, or SA 105.  
 Provide seamless tube material of SA 210, SA 214, SA 178, or SA 179.  
 Weld and roll tubes to tubesheet joints at each end.  
 Poste weld heat treat the shell after completion of welding with temperature and hold 
times in accordance with ASME Code, Section 1, Power Boilers.  
 Do  not  weld,  burn  or  work  on  the  boiler  shell  after  completion  of  post  weld  heat 
treatment. 
00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 5 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  6 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

Ensure steam drum pressure carbon steel piping has minimum thickness as follows: 
 Pipes up to 250 mm  Sch 40; and 
 Pipes over 10” (250 mm)  ¼” (6 mm) wall. 
All nozzles up to 6" size (150 mm) shall be self reinforcing. 
Fabricate all nozzles up to 10” (250 mm) with seamless pipe. For sizes above 10” (250 mm), nozzles 
may fabricate from rolled plate with full radiography of welds. 
Ensure internal non pressure high alloy steel piping shall have minimum thickness as follows:  
 Less than 38 mm  Sch 40S; and 
 Over 38 mm  Sch 10S. 
Reinforce ductwork connections at the junction to the shell. Use a 3/8” (9.5 mm) thick by 20” (500 
mm) minimum width reinforcing pad. 
All materials  shall be from reputed Western  European or North  American Mills, or mills already 
approved by the Engineer, supported by proper MTRs. 

5.2 Mechanical 
5.2.1 General 
5.2.1.1. Installation:   
Do not slope the boiler installation. 
Flange boiler and steam drum connections, except risers and downcomers and gas inlet and outlet 
nozzles.  
Shop‐fit, match‐mark, and weld‐prepare risers and downcomers prior to shipment.  
When field welding of risers and downcomers is required, provide temporary support saddles to 
hold the drum in position on the boiler during field erection. 
Provide gas inlet and outlet nozzles with splice bends for lap welding to duct work by others. 

5.2.1.2. Circulation Ratio:  
Design boiler for a minimum circulation ratio of 15 to 1. 

5.2.1.3. Gas Side Pressure Drop:  
Calculate  gas  side  pressure  drop  from  gas  inlet  duct  flange  to  gas  outlet  duct  flange,  including 
entrance and exit losses and losses through ceramic ferrules.  
Calculate gas side pressure drop based on the average tube wall thickness, not minimum tube wall 
thickness. 
Optimize  the  design  in  such  a  way  that  overall  pressure  drop  is  within  the  limit  shown  in  the 
datashee. 
   

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 6 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  7 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

The estimated gas side pressure drops at the design rate for the waste heat recovery system are as 
follows: 

Waste Heat Boiler  200 mm W.C. 
Superheater 1C  125 mm W.C. 
Superheater 2B  125 mm W.C. 
Economizer 3A,3B & Superheater 3A  375 mm W.C. 
Gas pressure drops on steaming equipment may be varied by the Vendor, provided that the total 
does not exceed 825 mm W.C. 

5.2.1.4. Nozzle Load  
Vendor to provide the maximum allowable nozzle load at the connecting flange surface, both forces 
and moments in x, y and z axis. 
5.2.2 Corrosion Allowance 
Materials of construction and corrosion allowance for all EQUIPMENT and machinery shall be for 
the designed life of Equipment. However, minimum corrosion allowance to be adopted for carbon 
steel (including 0.5 Mo alloy steels) and others shall be as follows: 

Tubes  1.0 mm (0.0400") 
Shell  3.2 mm (0.1260") 
Inlet / Outlet Vestibules  3.2 mm (0.1260") 
Steam Drum  3.2 mm (0.1260") 
Piping  1.6 mm (0.063") 
Removable parts or internal (on each side  1.6mm (0.063") 
in contact with operating fluid) 
 
 

5.2.3 Boiler 
The followings shall be supplied: 

5.2.3.1. Manholes (round}  
Reinforce each shell side opening for the pressure and temperature stamped on the boiler and for 
the test conditions. Fit the manways with a davit. Provide thermal sl1.es on feed water and dosing 
connections and on lower water column and level transmitter connections. 

5.2.3.2. Handholes (round} 
Locate 6” diameter handholes near the top and the bottom of each tubesheet. Locate handholes 
on the side of the boiler shell opposite the gas duct connections. 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 7 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  8 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.3.3. Shell Side Connections 
Supply one start‐up steam connection (2” minimum), with blind flange, on the bottom centerline 
of the shell with internal sparger pipe;  
One drain connection (minimum 38 mm), with blind flange on the bottom centerline of the shell;  
Two 6” (pad on shell type) inspection openings located as close as practical on the waterside face 
of each tubesheet on the horizontal centerline of the boiler;  
One bottom blow‐off connection (1.5” minimum) at tube sheet including intermediate tubesheets 
Other connections necessary for an integral operating system.   
Header blow‐off connections together and route to a single termination point.   
Provide prefabricated blow‐off piping including necessary valves (see typical in Figure 1). 
Vendor is expected to optimize the number of blow off and blow down connections and make their 
own recommendations for the Engineer to consider. 
Ensure the tubesheet at the gas inlet end has a set of properly designed and securely supported 
downcomers and risers located close to it to promote cooling and scrubbing of the tubesheet.  
Limit maximum water velocity in a downcomer to 2 m/s.  
Provide  number  and  size  of  the  riser  pipes  such  that  plug,  or  slug  two  phase  flow  regimes  are 
avoided at loads between design steam production and 40% steam production.  
Limit minimum clearance between the centreline of the outermost tube and the inside diameter of 
the shell to 4” to facilitate steam release.   
Position riser connections on the top centreline of the boiler shell.  
Position downcomer connections on the bottom centreline of the shell or tangential to the bottom 
of the shell.  
Should tube support baffles be used, place sufficient risers and downcomers on each side of the 
tube support baffles for proper operation of the boiler. 
Select the boiler operating pressure to ensure that the steam at the outlet of the steam drum is a 
minimum of 60 bar (g), 480°C. For boilers with design pressures above 20.7 bar g (300 psig), ensure 
tube  sheets  have  a  knuckle  radius  and  are  butt‐welded  to  the  shell.  A  flat  tubesheet  is  not 
acceptable. 

5.2.3.4. Intermediate Tubesheet 
If  an  intermediate  tubesheet  is  used,  provide  cut‐outs  at  the  top  and  bottom  to  prevent  steam 
binding and sludge collection. 

5.2.3.5. Saddle 
Support  the  boiler  by  one  fixed  saddle  and  a  suitable  number  of  sliding  saddles.  Machine  finish 
saddle surface per ANSI 846.1, 63 RMS. 
 
00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 8 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  9 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.3.6. Lining and Insulation 
The inlet duct connection to the boiler and the boiler inlet channel or vestibule area to be refractory 
lined with refractory supplied and installed by others.  
Choice of refractory will be suitable for the gas temperature, pressure, and composition.  
Refractory lining will consist of: 
 one (1) layer of insulating fire brick  
 two (2) layers of super duty fire brick and mortar.  
Each layer of brick will be 115 mm for a total of 345mm.  
The exterior of the boiler including risers, downcomers and steam drum, EXCEPT refractory‐lined 
sections, are insulated to conserve heat and for personnel protection.  
Face of boiler tubesheet to use Hexagonal ferrules. 
Ensure that flanged/bolted nozzles and valve handles extend outside the insulation perimeter to 
clear insulation. 

5.2.3.7. Weather Protection 
A rain shield is required over the brick lined areas, including but not limited to the inlet vestibule of 
the boiler (to be provided by Others). 

5.2.3.8. Interconnecting  Dueling and  Piping 
The entire Waste Heat Boiler System needs to be considered as a single unit regardless of number 
steam outlet nozzles required and all interconnecting piping to be designed, fabricated and supplied 
by the vendor. 
The vendor should provide an inlet and outlet connections where others shall connect their process 
ducts. 
Transitions shall be designed and supplied by other. 
5.2.4 Tube 
Ensure tube side designed to handle the crushing pressure from shell side of boiler. 
5.2.5 Steam Drum 
5.2.5.1. Steam  Purity:   
Ensure  steam  purity  specified  by  the  Engineer  is  met  based  on  the  upper limit of boiler 
water  solids  concentration  per ABMA  standards  but in no case  exceed  50 ppb total  solids 
and 20 ppb sodium. Ensure purity is met at design capacity with the highest expected  drum 
level. Supply  all  steam  purification  equipment  and  guarantee  the  steam purity. 
 

5.2.5.2. Steam  quality:   


Design  steam drum  to  have  a  steam  liberation  rate  of not  more  than  457 m3/m2.h  (1500 
ft3/ft2.h)  of  liberating  area  at the  normal water level within  the  drum.  Steam quality  shall  be 
99.5%  dry  at  maximum  design  conditions. 
00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 9 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  10 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.5.3. Capacity:  
Provide  a  minimum  of  seven  (7)  minutes  operation  or  greater  at  design  boiler  steaming  rate, 
measured from the low water alarm actuation level to the down comer piping off takes in the event 
of feed water failure. 
Connections for water column, level indicators and level transmitters: Locate at the less turbulent 
end, usually on the side of drum to allow more space to manholes. 

5.2.5.4. Manholes:  
Provide two elliptical manholes with davit, minimum 600 x 450 mm, one in each end of the steam 
drum. 
Continuous Slowdown Connection: Provide continuous blowdown connection with internal piping. 
Ensure the internal piping is properly supported and run the full length of the steam drum. 

5.2.5.5. Steam Purification Equipment 
Securely attach steam purification equipment so that they cannot become loose during operation. 
5.2.6 Inlet and Outlet Vestibules 
 

5.2.6.1. Manholes 
Provide each vestibule a manhole with bolted cover and davit. Ensure the manhole is a minimum 
of 30” inside steel. Inlet vestibule manhole refractory plug will be provided by others. 

5.2.6.2. Gas Connections  
Provide gas connections with undrilled, flanged nozzles with an out of roundness tolerance of: 
+1/2, ‐0” (12.7 mm ‐0 mm). Ground flat flange face welds. 

5.2.6.3. Plate Material   
Fabricate vestibules over 5 feet diameter (1524 mm) from 1/2 inch (12.7mm) thick plate minimum 
of ASTM A516 Grade 70. 

5.2.6.4. Drain   
Provide outlet vestibule with one 50mm (2") flanged drain connection with blind flange, bolts, nuts 
and gasket. Provide inlet vestibule with one 38mm (1.5") NPT drain with plug (for refractory cure). 
Drain valves are provided by others. 
5.2.7 Lance Ports 
Lance Ports are not required. 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 10 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  11 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.8 Miscellaneous 
5.2.8.1. Hardware 
Alloy Steel Stud Bolts‐ ASTM A193 Grade B7, with two heavy unfinished ASTM A 194 Grade 2H hex 
nuts for flanged piping connections. 

5.2.8.2. Gaskets: 
Inlet/Outlet Vestibule Manholes:  
Two  (2)  sets  (one  spare  set)  of  gaskets.  3.2mm  (1/8")  thick,  Vermiculite  coated  Tetraglas 
3000, 2‐ply cloth with stitching, manufactured by Darco Southern, or approved equal. 
Boiler Shell and Steam Drum:  
Two (2) sets (one spare set) of Flexitallic gaskets for flanged connections, including manholes, 
handholes,  and  other  piping  connections.  (Style  "CG",  ring  type,  flexible  graphite  spiral 
wound, for all piping connections.) 

5.2.8.3. Lifting Lugs:  
Lifting lugs, as required, on the steam drum and/or the boiler shell to facilitate field unloading and 
installation. 
5.2.9 Welding of Tubes to Tubesheets 
5.2.9.1. Materials 
Ensure  materials  used  are  as  listed  in  the  ASME  Boiler  and  Pressure  Vessel  Code‐  Welding 
Qualifications, Section IX. 
Fabrication Method: Submit a description of the proposed method of fabrication for review and 
approval by the Engineer prior to starting the work. Describe steps in detail of joint preparation, 
cleaning, assembly, welding, tube expanding, and inspection. 

5.2.9.2. Welded Joints: 
Strength weld tubes to the tubesheets in accordance with Fig. PFT‐12.1(g) of ASME Power Boiler 
Code Section I, except the inner surface of the tube hole cannot be grooved. 
Perform welding by qualified operators, certified per ASME Code, Section IX. Preparation: 
Ensure the tube holes and the tube ends are free of longitudinal and spiral scratches. 
Clean the joint area of foreign materials such as moisture, oil, grease, paint, scale and rust. 

5.2.9.3.  First Roll (Light Roll) 
Roll the tubes into the tube sheets allowing enough expansion for metal‐to‐metal contact between 
the tube and the tube sheet hole and to hold the tube from sliding. Record torque setting for use 
on production rolling. If lubricants are used, they must be completely removed prior to gauging and 
welding. Use vendor's standard method for cleaning, inspection and positioning. 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 11 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  12 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.9.4. First Pass Welding: 
Weld the first pass and inspect welds for defect, ensuring that no gas is trapped in between the 
weld and the tube. Grind out any defects and weld repair with GTAW process as necessary. 

5.2.9.5. Air and Leak Test Inspection: 
Pressure  test  shell  side  shall  be  1.03  bar  g  (15  psig)  and  test  for  leaks.  Use  liquid  leak  detector, 
"Snoop",  (Manufacturer's  Trade  Name).  "Snoop"  is  non‐toxic,  pure,  non‐flammable,  contains  no 
chlorine or halogen additives, and dries clean leaving no residue to collect dust or cause corrosion 
of treated components. 
Reference exact location of any leaks on the tubesheet template. To repair, grind to weld root at 
the locations of the leak, inspect for additional defects, weld repair with GTAW (gas tungsten arc 
welding) process, and retest in accordance with the above procedure. 

5.2.9.6. Second and Third Pass Welding: 
Make second and third pass welds. Deslag and wire brush welds at tie‐in locations before making 
tie‐in and after weld completion of each pass. Visually inspect welds. Grind out defects and repair 
with the GTAW process as necessary. Pneumatic deslagging of the completed weld is not permitted. 

5.2.9.7. Final Expanding: 
After  welding,  final  expand  tubes  using  automatically  controlled  torque  rolling  equipment.  The 
preferred degree of expansion is a 5% to 7% tube wall thickness reduction. Do not expand tubes 
beyond a 10% tube wall thickness reduction. A maximum of 10% of the tube connections may fall 
between 7% and 10% tube wall thickness reduction. 
Stop roll (3.2 mm) 1/8" from back side of tube sheet. Clean for gauging to confirm wall thickness 
reduction specified on gauging sheet.  Rolling lubricant may be used. 
Confirm desired wall thickness reduction and roll depth. Visually inspect tube IDs for freedom from 
roll scoring. 
Carry out 100% LPE/MPI of Tube to Tube sheet weld joint. 

5.2.9.8. Hydrostatic Test and Inspection: 
Conduct  hydrostatic  test  in  accordance  with  ASME  Boiler  and  Pressure  Vessel  Code  and  visually 
inspect each weld for leaks. 
Reference leaks on the tubesheet template. 
To  repair,  drain  shell,  preheat  to  93‐121°C  (200‐250°F)  to  expel  crevice  moisture  from  the 
hydrostatic test. Grind out leak to the first pass weld root, inspect the cavity for other defects, and 
repair with the GTAW process. Reroll with a maximum wall reduction of 2% to 3%, gauge to confirm 
and record torque setting.  Hydrostatic test to be repeated. 
Do not reroll defective tube joints while the shell side is pressurized. Use volatile, sulfur free, lead 
free lubricant. 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 12 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  13 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.2.10 Accessories Required 
5.2.10.1. Piping and Valves 
Provide connections, piping and valves shown in Figure 1 and in accordance with ASME Section I 
code. Prefabricate piping in scope with flanged connections to the pressure vessels. 

5.2.10.2. Safety Valves. 
Furnish  a  minimum  of  two  safety  valves  per  ASME  Section  L  Set  the  first  valve  at  boiler  design 
pressure, the second valve at 3% above the design pressure. Ensure the capacity of the safety valves 
is at least 110% of the boiler steam generation capacity at full rate. 

While setting the safety valve, care must be taken that steam drum safety valve does not pop up 
prior to safety valve of other equipment like Super‐heater in the system. 

Calculation for safety valve sizing and set pressure to be provided. 

5.2.10.3. Manual Flow‐control valve for continuous blowdown 
Size  the  valve  for  double  the  specified  continuous  blowdown  rate.  Provide  the  valve  with  an 
opening setting indicator. 

5.2.10.4. Connections 
Provide  flanged  connections  up  to  and  including  the  second  valves  from  the  boiler,  except  the 
blowdown  valves  from  the  level  instrumentation,  Weld  the  blowdown  valves  from  the  level 
instrumentation prior to shipment. 

Provide drain connections and blind flanges for downcomers as necessary. 

5.3 Structural 
Not applicable 

5.4 Electrical 
Not applicable 

5.5 Instrumentation and Control System 
Provide  instrumentation  in  accordance  with  Standard  Specification  00257650‐0000‐48EG‐  0001 
Instrumentation Requirements for Equipment Packages. 

See  Figure  1.  Provide,  in  accordance  with  ASME  Code,  one  pressure  gauge  (size  8”  (200mm) 
minimum) with siphon, water column with two (2) water level gauge glasses, weatherproof light, 
gauge valves, safe! relief valves and spare tubular glasses for bailout. 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 13 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  14 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.5.1 Drum Level Monitoring System 
Provide  local/remote  drum  level  monitoring  system  with  components  and  capability  described 
below. Provide Clark‐Reliance Electro Eye‐Hye® system or approved equal. Ship components with 
the boiler.  

Provide a Drum‐mounted electrode chamber with a minimum of ten (10) probes for boiler level 
indication complete with necessary block valves and flanged connections. Ensure indicating range 
is the same as the visible range of the gauge glass. 
5.5.2 Control unit: Relays ‐ Plug‐in type. 
Contacts ‐ Provide one relay with a minimum of two SPOT (single pole double throw) dry contacts 
for each level indication. Wire one set of contacts to a terminal strip and power with appropriate 
power to drive the Vendor‐supplied standard light indicator. Wire another set of dry contacts to a 
separate terminal strip for customer interface/remote indication. Provide additional contacts for 
high,  low,  and  low‐low  levels  for  alarm  and  trip  functions.  Determine  and  identify  electrode 
positions for the three alarm/trip functions. 

Fully wire contacts to numbered terminals within the control unit. 

Enclose the control unit components in a single, stainless steel IP56 enclosure. 
5.5.3 Drum Level Indicator: 
Standard light drum level indicator showing a column of lights corresponding to boiler drum level. 
Provide a minimum of ten (10) lights. Indicator to be suitable for field surface mounting in an IP56 
enclosure provided by the Vendor. 

Provide remote miniature ten light indicator for panel mounting if required. 

Provide  and  use  stainless  steel  IP56  junction  box(es)  with  numbered  terminals  between  the 
electrodes and the control unit. 
5.5.4 Surface Treatment 
Shop‐metallize internal carbon steel and Cr‐moly casing surfaces above 371°C. Clearly identify areas 
to be metallized on General Arrangement drawings. 

Apply manufacturer's standard surface coating system for high temperature application in harsh 
chemical environments to external surfaces. Apply surface coatings in inaccessible locations prior 
to assembly. 

Provide  components  to  be  insulated  with  primer  only.  Apply  finish  coat  to  refractory  lined 
components. 

Do not paint stainless steel or galvanized surfaces. 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 14 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  15 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

5.6 Equipment Identification, Marking and Labeling 
Fit and assemble work in the shop, to the maximum extent possible. Where final assembly in the 
shop is not possible, part assemble in the shop and match‐mark  the component parts to ensure 
proper assembly on site. 

Identify individual pieces in accordance with the identification schedule used on the shop drawings 
and bill of materials to clearly indicate their location in the work for installation. 

Provide  each  unit  with  a  stainless  steel  nameplate  including  the  equipment  tag  number,  the 
manufacturer, model number, serial number, year of construction, design code, size/rating, etc. 

6 Quality Assurance (QA) 
6.1 QA Requirements 
Submit  Inspection  and  Test  Plan  (ITP)  as  per  00257650‐0000‐33EG‐0001,  QA  Requirements  for 
review detailing inspection points performed during the manufacturing cycle. Ensure the ITP has an 
area for input of Customer I Client Inspection Witness and Hold points. 

Following  completion  of  the  work,  issue  a  history  docket  comprised  of  the  quality  certificates, 
inspection and test records, and any other relevant documents related to manufacture and testing 
for the Engineer's record files. 

6.2 Inspection and Testing 
6.2.1 Inspection 
Inspect materials, castings and shop welds before shipment. Ensure the inspection complies with 
applicable standards as well as EXP’s requirements as outlined above. 

Submit a written statement that materials conform to the drawings and specifications.  

Provide  the  Engineer  with  all  reasonable  access  to  the  work  and  supporting  documentation  for 
inspection whether it is in preparation or in progress.  Provide proper facilities for such access and 
for inspection. 
6.2.2 Shop Testing 
Provide the Engineer or EXP’s appointed agent with reasonable access to the work whether it is in 
preparation  or  in  progress  including  free  access  to  all  shop  inspection  and  NOT  documentation. 
Provide proper facilities for such access and for inspection. 

Ensure the Equipment bears the appropriate ASME Code stamp.  

Hydrostatic test to be performed at the vendors shop. 
 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 15 of 16 
Standard Specification  Revision   
Waste Heat Boiler with Steam Drum  No  Date  Page 
Specification No.  
PB  2020.01.17  16 
00257650‐0000‐45ES‐0034 

6.2.3 Field Testing 
On  completion  of  the  entire  installation,  the  Vendor  will  be  required  to  supervise  the  Engineer  in 
carrying out  all tests deemed necessary in order  to determine  the proper functioning and  general 
performance of the equipment. The Vendor will, at his own cost, make any adjustments and changes 
required, to such end that an efficient and fully operational installation will result. Final acceptance 
by the Engineer will be conditional upon fulfilment of this requirement. 

For equipment subject to inspection by a government ministry, department, or agency, submit to the 
Engineer original copies of the test data reports and all other documentation required for the final 
field inspection of the equipment by the government ministry, department or agency. 

Figure 1. 

This  figure  shows  components  to  be  supplied  by  the  Vendor.  Supply  additional  blowoff  valves  as 
required to meet the specification. 

DOCUMENT END 

00257650‐1000‐45ES‐0034_rev PB ‐ WHB with Steam Drum.docx    Page 16 of 16 

You might also like