摘要:歸(guī)納分析了電(dian)站鍋爐範圍(wei)内常見的标(biao)準節流孔闆(pǎn)流量計 、長徑(jing)噴嘴流量計(jì)、彎管流量計(ji)、威力巴式流(liu)量計和楔形(xing)流量計等五(wu)類流量計的(de)結構特點和(hé)适用範圍,探(tan)讨了該五類(lei)流量計容易(yì)出現的缺陷(xiàn)以及相應的(de)檢測手段，可(kě)供相關檢驗(yàn)人員參考。
0前(qian)言
　　目前,電站(zhan)鍋爐在用的(de)常用的流量(liang)計種類較多(duo)，結構較複雜(zá),目前國内已(yǐ)有學者對電(dian)站鍋爐流量(liàng)計的檢驗開(kai)展相關研究(jiū)。對節流孔闆(pan)流量計的制(zhì)造焊縫進行(hang)無損、理化和(hé)力學性能實(shí)驗,得出制造(zao)焊縫容易出(chū)現裂紋、未焊(han)透和未熔合(hé)缺陷";對長徑(jìng)噴嘴流量計(ji)采用無損、理(li)化和光譜檢(jian)驗[2]。但對于彎(wān)管流量計和(hé)威力巴式流(liu)量計的檢驗(yan)研究還很少(shǎo)。
　　本文基于對(duì)電站鍋爐範(fàn)圍内巳開展(zhan)的流量計委(wei)托檢驗工作(zuò)，歸納目前常(cháng)見類型流量(liàng)計的檢測手(shou)段以及存在(zài)的主要問題(tí),分析了常見(jian)的标準節流(liú)孔闆流量計(jì)、長徑噴嘴流(liú)量計、彎管流(liú)量計、威力巴(bā)式和楔形流(liu)量計等五類(lèi)流量計的結(jie)構、優缺點和(hé)适用範圍,以(yi)及容易出現(xiàn)的常見缺陷(xiàn),同時探讨了(le)流量計檢測(cè)手段的有效(xiao)性,爲電站鍋(guo)爐範圍内流(liú)量計的隐患(huàn)排查,以及汽(qi)機房壓力管(guǎn)道和供熱壓(yā)力管道上使(shǐ)用的流量計(ji)的檢驗提供(gòng)參考。
1電站鍋(guō)爐常見流量(liang)計的優缺點(diǎn)及适用範圍(wéi)
1.1标準節流孔(kong)闆流量計
　　 标(biao)準節流孔闆(pan)流量計的工(gōng)作原理是通(tōng)過測量節流(liú)件前後的壓(ya)降來計算流(liú)量大小。标準(zhǔn)節流孔闆流(liú)量計具有結(jié)構相對簡單(dān)牢固性能穩(wěn)定可靠、精度(dù)較高(可達±0.5%)和(he)使用壽命長(zhang)的優點”。但标(biao)準節流孔闆(pan)流量計适應(yīng)流量變化的(de)能力較差、壓(ya)力損失大,流(liu)量計上遊、下(xià)遊直管段長(zhǎng)度較長(上遊(you)直管段長度(dù)不少于10倍管(guan)徑,下遊直管(guǎn)段長度不少(shao)于5倍管徑),因(yin)此标準節流(liu)孔闆流量計(jì)常用于高壓(ya)及以下鍋爐(lu)的主給水管(guǎn)道、主蒸汽管(guǎn)道、減溫水管(guan)道上,或者超(chao)高壓及以上(shang)鍋爐的減溫(wēn)水管道上,一(yi)般用于貿易(yi)結算計量表(biao),在電廠中得(dé)到廣泛應用(yong)。
1.2長徑噴嘴流(liú)量計
　　長徑噴(pen)嘴流量計的(de)工作原理與(yǔ)标準節流孔(kǒng)闆流量計的(de)工作原理相(xiang)同。長徑噴嘴(zuǐ)流量計具有(you)量程比寬、結(jie)構相對簡單(dān)、制造成本低(di)和使用壓力(li)範圍廣等特(te)點,精度低于(yú)标準節流孔(kǒng)闆流量計,精(jīng)度在±1%左右[4]在(zài)電廠中廣泛(fàn)用于高溫、高(gāo)壓的主蒸汽(qì)和主給水管(guǎn)道上。
1.3彎管流(liú)量計
　　彎管流(liú)量計 是利用(yong)流體在彎管(guǎn)處因離心力(li)造成彎管内(nei)的内外側管(guǎn)壁存在差壓(ya)的原理工作(zuo),可适用于任(rèn)何工藝管道(dào)流量測量裝(zhuāng)置。彎管流量(liang)計具有結構(gou)簡單,安裝維(wei)護方便,流阻(zǔ)小等優點5],缺(quē)點是精.度不(bu)高。一般彎管(guan)流量計精度(dù)在+5%左右,經專(zhuān)門加工的彎(wān)管流量計精(jing)度可提高爲(wei)±0.5%。使用時要求(qiú)上遊直管段(duan)長度至少爲(wei)10倍管道直徑(jìng)，下遊至少爲(wei)5倍管道直徑(jing)。
　　目前電廠采(cǎi)用的彎管流(liú)量計結構形(xing)式有L形和S形(xing),主要在高壓(ya)及以下鍋爐(lu)的主蒸汽、減(jiǎn)溫水管道中(zhong)使用。L形彎管(guǎn)流量計可以(yǐ)代替原彎頭(tóu),S形彎管流量(liàng)計可代替原(yuan)部分直管段(duan)。S形彎管流量(liang)計如圖1所示(shì)。
 
1.4威力巴式流(liu)量計
　　威力巴(ba)式流量計 是(shi)一種差壓式(shì)流量計(如圖(tú)2),具有精度高(gao)(±1%)，重複性好(0.1),輸(shū)出信号穩定(dìng)、無脈沖信号(hào),量程大(大于(yú)10:1),安裝費用低(di)等優點[6]。最小(xiao)直管段要求(qiu)爲彎管後2倍(bei)管道直徑,流(liu)體流速不宜(yí)過小(液體>0.6m/s，蒸(zhēng)汽>0.7m/s)。缺點爲流(liu)量計清洗複(fú)雜,需要專業(yè)的安裝人員(yuan),另外,需要進(jìn)行溫度補償(cháng),制造成本高(gāo)。該流量計使(shi)用溫度一般(ban)不超過500℃,主要(yao)在高壓及以(yi)下的鍋爐的(de)主蒸汽、主給(gei)水和減溫水(shui)管道上使用(yòng)。
 
1.5楔形流量計(jì)
　　楔形流量計(jì) (如圖3)的工作(zuo)原理是當充(chōng)滿管道的流(liú)體流經楔形(xing)孔闆的時候(hòu),測量楔形孔(kong)闆上遊側和(hé)下遊側流體(ti)的差壓,将差(cha)壓信号轉變(bian)成4~20mA的電流信(xìn)号,經過單片(pian)機處理後輸(shū)出流量值。楔(xie)形流量計與(yu)前面四種流(liú)量計相比,其(qí)精度最高(可(ke)達0.2級),測量範(fan)圍最大(可達(da)1:33)[6]。除此之外,在(zài)低流速(0.01m/s)的情(qíng)況下,依然可(kě)以正常工作(zuò)。缺點是結構(gòu)複雜,制造成(cheng)本高。工作壓(ya)力一般≤10MPa,工作(zuo)溫度一般≤400C。目(mu)前主要用于(yú)高壓及以下(xia)鍋爐的主給(gěi)水和減溫水(shui)管道上的流(liu)量測量。
 
2電站(zhan)鍋爐流量計(jì)常見缺陷
　　标(biāo)準節流孔闆(pǎn)流量計常見(jiàn)的缺陷有:
①流(liu)量計筒體和(hé)導壓管角焊(hàn)縫存在裂紋(wén)。對于裂紋應(yīng)打磨消除,如(ru)果裂紋磨除(chú)深度超過0.5mm應(yīng)進行補焊;
②流(liú)量計筒體制(zhi)造焊縫和接(jiē)管對接環焊(han)縫容易出現(xian)未熔合、未焊(han)透、氣孔和裂(liè)紋等焊接缺(que)陷,除此之外(wai)還會出現接(jie)管與流量計(jì)本體錯邊超(chāo)标,對于焊接(jiē)缺陷應由廠(chang)家提供修理(lǐ)方案,并且找(zhǎo)有資質的維(wéi)修單位進行(háng)修理;
③流量計(jì)導壓管材質(zhi)與設計不符(fu)，導壓管腐蝕(shi)減薄等嚴重(zhong)缺陷,應更換(huàn)合格的導壓(yā)管;
④流量計筒(tong)體和筒體制(zhi)造焊縫硬度(du)異常,應進行(háng)金相組織檢(jian)驗,如果金相(xiang)組織異常,則(zé)需更換合格(ge)的流量計。如(ru)果金相組織(zhī)未見異常,也(yě)建議更換合(he)格的流量計(ji),或采取有效(xiào)的措施監控(kong)運行。
　　長徑噴(pen)嘴流量計和(hé)彎管流量計(ji)常見的缺陷(xiàn)與标準節流(liú)孔闆流量計(ji)存在的缺陷(xiàn)類型基本相(xiang)似(除了流量(liang)計筒體制造(zao)焊縫外)。除此(cǐ)之外,由于彎(wān)管流量計中(zhong)的測量介質(zhì)方向發生改(gai)變,彎管流量(liàng)計容易出現(xian)壁厚減薄現(xian)象，這一情況(kuàng)特别容易出(chū)現在S形彎管(guan)流量計 上。
威(wēi)力巴流量計(ji)常見的缺陷(xian)有:
①導壓管管(guan)座角焊縫存(cún)在裂紋。由于(yú)威力巴流量(liang)計的結構較(jiào)爲特殊,因此(ci)在對該類型(xing)流量計進行(hang)修理時,需要(yào)依據廠家提(tí)供的修理方(fang)案,并由專業(ye)的隊伍進行(hang)修理;
②威力巴(ba)流量計安裝(zhuang)的管道硬度(du)異常,處理方(fang)式與标準節(jie)流孔闆流量(liang)計類似;
③威力(lì)巴流量計安(an)裝的管道存(cun)在壁厚減薄(báo)現象,應由廠(chǎng)家提供強度(du)計算書,校核(he)強度是否符(fú)合要求,如強(qiang)度不符合要(yào)求,則需更換(huàn)流量計。
　　楔形(xíng)流量計常見(jiàn)的缺陷與威(wei)力巴流量計(ji)常見的缺陷(xiàn)類型基本-緻(zhi)。不同之處在(zai)于，楔形流量(liàng)計的法蘭螺(luo)栓容易出現(xian)腐蝕、氧化和(hé)開裂。
3電站鍋(guō)爐常見類型(xíng)流量計的檢(jian)測手段
　　流量(liàng)計作爲管道(dào)上的元件,與(yǔ)管道承受一(yī)樣的溫度和(hé)壓力。因此,在(zai)對流量計進(jìn)行檢測時,需(xu)要重點對流(liu)量計的資料(liào)、材質、流量計(jì)筒體、導壓管(guǎn)角焊縫簡體(ti)和接管對接(jie)環焊縫進行(hang)檢測。
3.1标準節(jie)流孔闆流量(liang)計檢測手段(duan)
　　首先,需要對(dui)标準節流孔(kong)闆流量計的(de)資料進行審(shěn)查,重點審查(chá)質量證明書(shu)、強度計算書(shū)和使用說明(ming)書。通過了解(jiě)流量計的材(cái)質設計參數(shu)和工作參數(shu),審查流量計(ji)選用的材質(zhì)是否滿足對(duì)應的設計工(gong)況，流量計的(de)設計結構是(shi)否合理,以及(ji)在後續進行(háng)光譜分析時(shí),流量計材質(zhì)是否與設計(ji)材質一緻。其(qí)次,根據該類(lèi)型流量計的(de)結構特點需(xu)要對流量計(jì)的簡體、導壓(yā)管、導壓管角(jiao)焊縫和接管(guǎn)對接環焊縫(feng)進行宏觀檢(jian)測、無損檢測(ce)、光譜檢測、壁(bi)序測定和理(li)化檢測等檢(jian)測手段。
　　宏觀(guan)檢測主要是(shi)針對機械損(sun)傷焊縫錯邊(biān)、咬邊和表面(miàn)腐蝕。磁粉或(huo)者滲透檢測(ce)主要是檢測(ce)流量計筒體(tǐ)(抽查比例100%)、導(dǎo)壓管角焊縫(féng)(抽查比例100%)和(he)接管對接環(huan)焊縫(抽查比(bi)例100%)表面和近(jìn)表面是否存(cún)在裂紋等表(biǎo)面和近表面(miàn)缺陷。
　　超聲檢(jiǎn)測主要是檢(jiǎn)測流量計筒(tong)體制造焊縫(féng)(抽查比例100%)、簡(jiǎn)體和接管對(dui)接環焊縫(抽(chou)查比例100%)是否(fǒu)存在埋藏缺(que)陷,但在對該(gai)類型流量計(ji)的筒體制造(zao)焊縫進行超(chāo)聲檢測前需(xu)要對焊縫餘(yu)高進行打磨(mó)消除,使其與(yu)簡體的母材(cái)齊平。采用常(chang)規超聲檢測(cè)對筒體對接(jie)環焊縫進行(hang)檢測時需采(cǎi)用斜探和直(zhí)探頭。常規超(chāo)聲檢測結果(guo)是否正确與(yǔ)超聲檢測人(ren)員技術水平(ping)有着密切的(de)關系,由于标(biao)準節流孔闆(pǎn)流量計筒體(ti)對接環焊縫(feng)的掃查距離(lí)較短,可能無(wu)法滿足.TOFT、相控(kong)陣檢測條件(jian),因此在對其(qí)進行常規超(chāo)聲檢測時盡(jìn)量選用超聲(shēng)水平高的檢(jiǎn)測人員。
　　射線(xiàn)檢測主要檢(jiǎn)測簡體與接(jie)管對接環焊(hàn)縫(抽查比例(lì)100%)是否存在未(wèi)熔合、未焊透(tòu)等焊接缺陷(xiàn)。壁厚測定主(zhǔ)要檢測該類(lei)型流量計的(de)筒體、導壓管(guǎn)(外觀檢查不(bú)合格時)、接管(guǎn)以及流量計(jì)筒體制造焊(han)縫,檢驗.上述(shu)部位壁厚與(yǔ)設計是否一(yi)緻、有無減薄(bao)。
光譜檢測主(zhǔ)要是檢測流(liu)量計筒體(不(bu)少于1處)、導壓(yā)管(抽查比例(lì)100%)、接管(抽查比(bǐ)例100%)以及流量(liàng)計筒體制造(zào)焊縫(不少于(yú)1處),檢驗上述(shu)部位材質與(yǔ)設計是否一(yī)緻。
　　理化檢測(cè)主要是檢測(cè)流量計筒體(ti)以及筒體制(zhi)造焊縫的金(jīn)屬組織是否(fou)正常,具體可(ke)參照DL/T884-2019火電廠(chang)金相檢驗與(yǔ)評定技術導(dǎo)則和DL/T773-2016火電廠(chǎng)用12Cr1MoV鋼球化評(ping)級标準等規(guī)程;硬度值是(shi)否符合标準(zhun),具體可參照(zhao)DL/T438-2016火力發電廠(chǎng)金屬技術監(jiān)督規程和DL/T869--2021火(huo)力發電廠焊(han)接技術規程(chéng)等規程。
3.2長徑(jing)噴嘴流量計(ji)、彎管流量計(ji)、威力巴式流(liu)量計檢測手(shou)段
　　長徑噴嘴(zui)流量計、彎管(guǎn)流量計、威力(lì)巴式流量計(jì)的資料審查(cha)内容與标準(zhun)節流 孔闆流(liú)量計 相同。長(zhǎng)徑噴嘴流量(liàng)計的簡體、導(dǎo)壓管、導壓管(guan)角焊縫和接(jiē)管對接環焊(han)縫的檢驗檢(jian)測手段可以(yi)參照标準節(jiē)流孔闆流量(liàng)計。
3.3楔形流量(liàng)計檢測手段(duàn)
　　楔形流量計(jì)的資料審查(chá)内容與标準(zhǔn)節流孔闆流(liu)量計相同。楔(xie)形流量計的(de)筒體、導壓管(guan)和導壓管角(jiao)焊縫的檢驗(yàn)檢測手段可(ke)以參照标準(zhun)節流孔闆流(liú)量計。但由于(yú)楔形流量計(ji)的簡體導壓(yā)管導壓管角(jiǎo)焊縫被法蘭(lan)螺栓遮擋,因(yīn)此在檢驗時(shí)需要拆除法(fǎ)蘭螺栓,電廠(chang)在用的楔形(xíng)流量計外形(xíng)相對較小，因(yīn)此法蘭角焊(hàn)縫宜采用滲(shen)透檢測。
4結論(lun)
(1)許多電站鍋(guō)爐的流量計(jì)未開展檢驗(yan),且在出廠前(qian)未開展制造(zào)監檢,造成目(mù)前電廠在用(yòng)的流量計質(zhi)量參差不齊(qi),通過有針對(dui)性的檢驗檢(jian)測,及時給于(yu)修複或更換(huan)是很有必要(yao)的。
(2)電廠标準(zhun)節流孔闆流(liu)量計和長徑(jìng)噴嘴流量計(jì)的應用最爲(wei)廣泛,檢驗時(shí)經常發現導(dao)壓管管座角(jiǎo)焊縫和流量(liang)計簡體存在(zài)裂紋,以及标(biāo)準節流孔闆(pan)流量計筒體(tǐ)焊縫和接管(guan)對接環焊縫(féng)存在未熔合(hé)、未焊透、氣孔(kǒng)和裂紋等焊(hàn)接缺陷,應采(cai)取相應的修(xiu)複或更換措(cuo)施。
(3)标準節流(liu)孔闆流量計(ji)、長徑噴嘴流(liú)量計和彎管(guǎn)流量計相對(duì)于威力巴流(liu)量計和楔形(xíng)流量計而言(yán),結構較爲規(gui)整,采用現有(yǒu)的檢測手段(duan),其缺陷的檢(jian)測率高,不容(rong)易造成缺陷(xian)漏檢。由于威(wei)力巴流量計(ji)和楔形流量(liang)計的結構原(yuan)因在現場難(nan)以開展有效(xiào)的檢驗,特别(bié)是對在用的(de)楔形流量計(jì)如何開展有(yǒu)效的檢驗,還(hai)需做進一步(bu)的分析研究(jiu)。

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