摘(zhai)要:歸納分(fen)析了電站(zhan)鍋爐範圍(wei)内常見的(de)标準節流(liu)孔闆流量(liang)計 、長徑噴(pen)嘴流量計(ji)、彎管流量(liang)計、威力巴(ba)式流量計(ji)和楔形流(liu)量計等五(wu)類流量計(ji)的結構特(te)點和适用(yong)範圍,探讨(tao)了該五類(lei)流量計容(rong)易出現的(de)缺陷以及(ji)相應的檢(jian)測手段，可(ke)供相關檢(jian)驗人員參(can)考。
0前言
　　目(mu)前,電站鍋(guo)爐在用的(de)常用的流(liu)量計種類(lei)較多，結構(gou)較複雜,目(mu)前國内已(yi)有學者對(dui)電站鍋爐(lu)流量計的(de)檢驗開展(zhan)相關研究(jiu)。對節流孔(kong)闆流量計(ji)的制造焊(han)縫進行無(wu)損、理化和(he)力學性能(neng)實驗,得出(chu)制造焊縫(feng)容易出現(xian)裂紋、未焊(han)透和未熔(rong)合缺陷";對(dui)長徑噴嘴(zui)流量計采(cai)用無損、理(li)化和光譜(pu)檢驗[2]。但對(dui)于彎管流(liu)量計和威(wei)力巴式流(liu)量計的檢(jian)驗研究還(hai)很少。
　　本文(wen)基于對電(dian)站鍋爐範(fan)圍内巳開(kai)展的流量(liang)計委托檢(jian)驗工作，歸(gui)納目前常(chang)見類型流(liu)量計的檢(jian)測手段以(yi)及存在的(de)主要問題(ti),分析了常(chang)見的标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計、長(zhang)徑噴嘴流(liu)量計、彎管(guan)流量計、威(wei)力巴式和(he)楔形流量(liang)計等五類(lei)流量計的(de)結構、優缺(que)點和适用(yong)範圍,以及(ji)容易出現(xian)的常見缺(que)陷,同時探(tan)讨了流量(liang)計檢測手(shou)段的有效(xiao)性,爲電站(zhan)鍋爐範圍(wei)内流量計(ji)的隐患排(pai)查,以及汽(qi)機房壓力(li)管道和供(gong)熱壓力管(guan)道上使用(yong)的流量計(ji)的檢驗提(ti)供參考。
1電(dian)站鍋爐常(chang)見流量計(ji)的優缺點(dian)及适用範(fan)圍
1.1标準節(jie)流孔闆流(liu)量計
　　 标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計的(de)工作原理(li)是通過測(ce)量節流件(jian)前後的壓(ya)降來計算(suan)流量大小(xiao)。标準節流(liu)孔闆流量(liang)計具有結(jie)構相對簡(jian)單牢固性(xing)能穩定可(ke)靠、精度較(jiao)高(可達±0.5%)和(he)使用壽命(ming)長的優點(dian)”。但标準節(jie)流孔闆流(liu)量計适應(ying)流量變化(hua)的能力較(jiao)差、壓力損(sun)失大,流量(liang)計上遊、下(xia)遊直管段(duan)長度較長(zhang)(上遊直管(guan)段長度不(bu)少于10倍管(guan)徑,下遊直(zhi)管段長度(du)不少于5倍(bei)管徑),因此(ci)标準節流(liu)孔闆流量(liang)計常用于(yu)高壓及以(yi)下鍋爐的(de)主給水管(guan)道、主蒸汽(qi)管道、減溫(wen)水管道上(shang),或者超高(gao)壓及以上(shang)鍋爐的減(jian)溫水管道(dao)上,一般用(yong)于貿易結(jie)算計量表(biao),在電廠中(zhong)得到廣泛(fan)應用。
1.2長徑(jing)噴嘴流量(liang)計
　　長徑噴(pen)嘴流量計(ji)的工作原(yuan)理與标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計的(de)工作原理(li)相同。長徑(jing)噴嘴流量(liang)計具有量(liang)程比寬、結(jie)構相對簡(jian)單、制造成(cheng)本低和使(shi)用壓力範(fan)圍廣等特(te)點,精度低(di)于标準節(jie)流孔闆流(liu)量計,精度(du)在±1%左右[4]在(zai)電廠中廣(guang)泛用于高(gao)溫、高壓的(de)主蒸汽和(he)主給水管(guan)道上。
1.3彎管(guan)流量計
　　彎(wan)管流量計(ji) 是利用流(liu)體在彎管(guan)處因離心(xin)力造成彎(wan)管内的内(nei)外側管壁(bi)存在差壓(ya)的原理工(gong)作,可适用(yong)于任何工(gong)藝管道流(liu)量測量裝(zhuang)置。彎管流(liu)量計具有(you)結構簡單(dan),安裝維護(hu)方便,流阻(zu)小等優點(dian)5],缺點是精(jing).度不高。一(yi)般彎管流(liu)量計精度(du)在+5%左右,經(jing)專門加工(gong)的彎管流(liu)量計精度(du)可提高爲(wei)±0.5%。使用時要(yao)求上遊直(zhi)管段長度(du)至少爲10倍(bei)管道直徑(jing)，下遊至少(shao)爲5倍管道(dao)直徑。
　　目前(qian)電廠采用(yong)的彎管流(liu)量計結構(gou)形式有L形(xing)和S形,主要(yao)在高壓及(ji)以下鍋爐(lu)的主蒸汽(qi)、減溫水管(guan)道中使用(yong)。L形彎管流(liu)量計可以(yi)代替原彎(wan)頭,S形彎管(guan)流量計可(ke)代替原部(bu)分直管段(duan)。S形彎管流(liu)量計如圖(tu)1所示。
 
1.4威力(li)巴式流量(liang)計
　　威力巴(ba)式流量計(ji) 是一種差(cha)壓式流量(liang)計(如圖2),具(ju)有精度高(gao)(±1%)，重複性好(hao)(0.1),輸出信号(hao)穩定、無脈(mo)沖信号,量(liang)程大(大于(yu)10:1),安裝費用(yong)低等優點(dian)[6]。最小直管(guan)段要求爲(wei)彎管後2倍(bei)管道直徑(jing),流體流速(su)不宜過小(xiao)(液體>0.6m/s，蒸汽(qi)>0.7m/s)。缺點爲流(liu)量計清洗(xi)複雜,需要(yao)專業的安(an)裝人員,另(ling)外,需要進(jin)行溫度補(bu)償,制造成(cheng)本高。該流(liu)量計使用(yong)溫度一般(ban)不超過500℃,主(zhu)要在高壓(ya)及以下的(de)鍋爐的主(zhu)蒸汽、主給(gei)水和減溫(wen)水管道上(shang)使用。
 
1.5楔形(xing)流量計
　　楔(xie)形流量計(ji) (如圖3)的工(gong)作原理是(shi)當充滿管(guan)道的流體(ti)流經楔形(xing)孔闆的時(shi)候,測量楔(xie)形孔闆上(shang)遊側和下(xia)遊側流體(ti)的差壓,将(jiang)差壓信号(hao)轉變成4~20mA的(de)電流信号(hao),經過單片(pian)機處理後(hou)輸出流量(liang)值。楔形流(liu)量計與前(qian)面四種流(liu)量計相比(bi),其精度最(zui)高(可達0.2級(ji)),測量範圍(wei)最大(可達(da)1:33)[6]。除此之外(wai),在低流速(su)(0.01m/s)的情況下(xia),依然可以(yi)正常工作(zuo)。缺點是結(jie)構複雜,制(zhi)造成本高(gao)。工作壓力(li)一般≤10MPa,工作(zuo)溫度一般(ban)≤400C。目前主要(yao)用于高壓(ya)及以下鍋(guo)爐的主給(gei)水和減溫(wen)水管道上(shang)的流量測(ce)量。
 
2電站鍋(guo)爐流量計(ji)常見缺陷(xian)
　　标準節流(liu)孔闆流量(liang)計常見的(de)缺陷有:
①流(liu)量計筒體(ti)和導壓管(guan)角焊縫存(cun)在裂紋。對(dui)于裂紋應(ying)打磨消除(chu),如果裂紋(wen)磨除深度(du)超過0.5mm應進(jin)行補焊;
②流(liu)量計筒體(ti)制造焊縫(feng)和接管對(dui)接環焊縫(feng)容易出現(xian)未熔合、未(wei)焊透、氣孔(kong)和裂紋等(deng)焊接缺陷(xian),除此之外(wai)還會出現(xian)接管與流(liu)量計本體(ti)錯邊超标(biao),對于焊接(jie)缺陷應由(you)廠家提供(gong)修理方案(an),并且找有(you)資質的維(wei)修單位進(jin)行修理;
③流(liu)量計導壓(ya)管材質與(yu)設計不符(fu)，導壓管腐(fu)蝕減薄等(deng)嚴重缺陷(xian),應更換合(he)格的導壓(ya)管;
④流量計(ji)筒體和筒(tong)體制造焊(han)縫硬度異(yi)常,應進行(hang)金相組織(zhi)檢驗,如果(guo)金相組織(zhi)異常,則需(xu)更換合格(ge)的流量計(ji)。如果金相(xiang)組織未見(jian)異常,也建(jian)議更換合(he)格的流量(liang)計,或采取(qu)有效的措(cuo)施監控運(yun)行。
　　長徑噴(pen)嘴流量計(ji)和彎管流(liu)量計常見(jian)的缺陷與(yu)标準節流(liu)孔闆流量(liang)計存在的(de)缺陷類型(xing)基本相似(si)(除了流量(liang)計筒體制(zhi)造焊縫外(wai))。除此之外(wai),由于彎管(guan)流量計中(zhong)的測量介(jie)質方向發(fa)生改變,彎(wan)管流量計(ji)容易出現(xian)壁厚減薄(bao)現象，這一(yi)情況特别(bie)容易出現(xian)在S形彎管(guan)流量計 上(shang)。
威力巴流(liu)量計常見(jian)的缺陷有(you):
①導壓管管(guan)座角焊縫(feng)存在裂紋(wen)。由于威力(li)巴流量計(ji)的結構較(jiao)爲特殊,因(yin)此在對該(gai)類型流量(liang)計進行修(xiu)理時,需要(yao)依據廠家(jia)提供的修(xiu)理方案,并(bing)由專業的(de)隊伍進行(hang)修理;
②威力(li)巴流量計(ji)安裝的管(guan)道硬度異(yi)常,處理方(fang)式與标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計類(lei)似;
③威力巴(ba)流量計安(an)裝的管道(dao)存在壁厚(hou)減薄現象(xiang),應由廠家(jia)提供強度(du)計算書,校(xiao)核強度是(shi)否符合要(yao)求,如強度(du)不符合要(yao)求,則需更(geng)換流量計(ji)。
　　楔形流量(liang)計常見的(de)缺陷與威(wei)力巴流量(liang)計常見的(de)缺陷類型(xing)基本-緻。不(bu)同之處在(zai)于，楔形流(liu)量計的法(fa)蘭螺栓容(rong)易出現腐(fu)蝕、氧化和(he)開裂。
3電站(zhan)鍋爐常見(jian)類型流量(liang)計的檢測(ce)手段
　　流量(liang)計作爲管(guan)道上的元(yuan)件,與管道(dao)承受一樣(yang)的溫度和(he)壓力。因此(ci),在對流量(liang)計進行檢(jian)測時,需要(yao)重點對流(liu)量計的資(zi)料、材質、流(liu)量計筒體(ti)、導壓管角(jiao)焊縫簡體(ti)和接管對(dui)接環焊縫(feng)進行檢測(ce)。
3.1标準節流(liu)孔闆流量(liang)計檢測手(shou)段
　　首先,需(xu)要對标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計的(de)資料進行(hang)審查,重點(dian)審查質量(liang)證明書、強(qiang)度計算書(shu)和使用說(shuo)明書。通過(guo)了解流量(liang)計的材質(zhi)設計參數(shu)和工作參(can)數,審查流(liu)量計選用(yong)的材質是(shi)否滿足對(dui)應的設計(ji)工況，流量(liang)計的設計(ji)結構是否(fou)合理,以及(ji)在後續進(jin)行光譜分(fen)析時,流量(liang)計材質是(shi)否與設計(ji)材質一緻(zhi)。其次,根據(ju)該類型流(liu)量計的結(jie)構特點需(xu)要對流量(liang)計的簡體(ti)、導壓管、導(dao)壓管角焊(han)縫和接管(guan)對接環焊(han)縫進行宏(hong)觀檢測、無(wu)損檢測、光(guang)譜檢測、壁(bi)序測定和(he)理化檢測(ce)等檢測手(shou)段。
　　宏觀檢(jian)測主要是(shi)針對機械(xie)損傷焊縫(feng)錯邊、咬邊(bian)和表面腐(fu)蝕。磁粉或(huo)者滲透檢(jian)測主要是(shi)檢測流量(liang)計筒體(抽(chou)查比例100%)、導(dao)壓管角焊(han)縫(抽查比(bi)例100%)和接管(guan)對接環焊(han)縫(抽查比(bi)例100%)表面和(he)近表面是(shi)否存在裂(lie)紋等表面(mian)和近表面(mian)缺陷。
　　超聲(sheng)檢測主要(yao)是檢測流(liu)量計筒體(ti)制造焊縫(feng)(抽查比例(li)100%)、簡體和接(jie)管對接環(huan)焊縫(抽查(cha)比例100%)是否(fou)存在埋藏(cang)缺陷,但在(zai)對該類型(xing)流量計的(de)筒體制造(zao)焊縫進行(hang)超聲檢測(ce)前需要對(dui)焊縫餘高(gao)進行打磨(mo)消除,使其(qi)與簡體的(de)母材齊平(ping)。采用常規(gui)超聲檢測(ce)對筒體對(dui)接環焊縫(feng)進行檢測(ce)時需采用(yong)斜探和直(zhi)探頭。常規(gui)超聲檢測(ce)結果是否(fou)正确與超(chao)聲檢測人(ren)員技術水(shui)平有着密(mi)切的關系(xi),由于标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計筒(tong)體對接環(huan)焊縫的掃(sao)查距離較(jiao)短,可能無(wu)法滿足.TOFT、相(xiang)控陣檢測(ce)條件,因此(ci)在對其進(jin)行常規超(chao)聲檢測時(shi)盡量選用(yong)超聲水平(ping)高的檢測(ce)人員。
　　射線(xian)檢測主要(yao)檢測簡體(ti)與接管對(dui)接環焊縫(feng)(抽查比例(li)100%)是否存在(zai)未熔合、未(wei)焊透等焊(han)接缺陷。壁(bi)厚測定主(zhu)要檢測該(gai)類型流量(liang)計的筒體(ti)、導壓管(外(wai)觀檢查不(bu)合格時)、接(jie)管以及流(liu)量計筒體(ti)制造焊縫(feng),檢驗.上述(shu)部位壁厚(hou)與設計是(shi)否一緻、有(you)無減薄。
光(guang)譜檢測主(zhu)要是檢測(ce)流量計筒(tong)體(不少于(yu)1處)、導壓管(guan)(抽查比例(li)100%)、接管(抽查(cha)比例100%)以及(ji)流量計筒(tong)體制造焊(han)縫(不少于(yu)1處),檢驗上(shang)述部位材(cai)質與設計(ji)是否一緻(zhi)。
　　理化檢測(ce)主要是檢(jian)測流量計(ji)筒體以及(ji)筒體制造(zao)焊縫的金(jin)屬組織是(shi)否正常,具(ju)體可參照(zhao)DL/T884-2019火電廠金(jin)相檢驗與(yu)評定技術(shu)導則和DL/T773-2016火(huo)電廠用12Cr1MoV鋼(gang)球化評級(ji)标準等規(gui)程;硬度值(zhi)是否符合(he)标準,具體(ti)可參照DL/T438-2016火(huo)力發電廠(chang)金屬技術(shu)監督規程(cheng)和DL/T869--2021火力發(fa)電廠焊接(jie)技術規程(cheng)等規程。
3.2長(zhang)徑噴嘴流(liu)量計、彎管(guan)流量計、威(wei)力巴式流(liu)量計檢測(ce)手段
　　長徑(jing)噴嘴流量(liang)計、彎管流(liu)量計、威力(li)巴式流量(liang)計的資料(liao)審查内容(rong)與标準節(jie)流 孔闆流(liu)量計 相同(tong)。長徑噴嘴(zui)流量計的(de)簡體、導壓(ya)管、導壓管(guan)角焊縫和(he)接管對接(jie)環焊縫的(de)檢驗檢測(ce)手段可以(yi)參照标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計。
3.3楔(xie)形流量計(ji)檢測手段(duan)
　　楔形流量(liang)計的資料(liao)審查内容(rong)與标準節(jie)流孔闆流(liu)量計相同(tong)。楔形流量(liang)計的筒體(ti)、導壓管和(he)導壓管角(jiao)焊縫的檢(jian)驗檢測手(shou)段可以參(can)照标準節(jie)流孔闆流(liu)量計。但由(you)于楔形流(liu)量計的簡(jian)體導壓管(guan)導壓管角(jiao)焊縫被法(fa)蘭螺栓遮(zhe)擋,因此在(zai)檢驗時需(xu)要拆除法(fa)蘭螺栓,電(dian)廠在用的(de)楔形流量(liang)計外形相(xiang)對較小，因(yin)此法蘭角(jiao)焊縫宜采(cai)用滲透檢(jian)測。
4結論
(1)許(xu)多電站鍋(guo)爐的流量(liang)計未開展(zhan)檢驗,且在(zai)出廠前未(wei)開展制造(zao)監檢,造成(cheng)目前電廠(chang)在用的流(liu)量計質量(liang)參差不齊(qi),通過有針(zhen)對性的檢(jian)驗檢測,及(ji)時給于修(xiu)複或更換(huan)是很有必(bi)要的。
(2)電廠(chang)标準節流(liu)孔闆流量(liang)計和長徑(jing)噴嘴流量(liang)計的應用(yong)最爲廣泛(fan),檢驗時經(jing)常發現導(dao)壓管管座(zuo)角焊縫和(he)流量計簡(jian)體存在裂(lie)紋,以及标(biao)準節流孔(kong)闆流量計(ji)筒體焊縫(feng)和接管對(dui)接環焊縫(feng)存在未熔(rong)合、未焊透(tou)、氣孔和裂(lie)紋等焊接(jie)缺陷,應采(cai)取相應的(de)修複或更(geng)換措施。
(3)标(biao)準節流孔(kong)闆流量計(ji)、長徑噴嘴(zui)流量計和(he)彎管流量(liang)計相對于(yu)威力巴流(liu)量計和楔(xie)形流量計(ji)而言,結構(gou)較爲規整(zheng),采用現有(you)的檢測手(shou)段,其缺陷(xian)的檢測率(lü)高,不容易(yi)造成缺陷(xian)漏檢。由于(yu)威力巴流(liu)量計和楔(xie)形流量計(ji)的結構原(yuan)因在現場(chang)難以開展(zhan)有效的檢(jian)驗,特别是(shi)對在用的(de)楔形流量(liang)計如何開(kai)展有效的(de)檢驗,還需(xu)做進一步(bu)的分析研(yan)究。

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