摘要(yào):歸納分析了電(dian)站鍋爐範圍内(nèi)常見的标準節(jiē)流孔闆流量計(ji) 、長徑噴嘴流量(liang)計、彎管流量計(jì)、威力巴式流量(liàng)計和楔形流量(liàng)計等五類流量(liang)計的結構特點(dian)和适用範圍,探(tan)讨了該五類流(liú)量計容易出現(xian)的缺陷以及相(xiàng)應的檢測手段(duan)，可供相關檢驗(yàn)人員參考。
0前言(yán)
　　目前,電站鍋爐(lu)在用的常用的(de)流量計種類較(jiao)多，結構較複雜(za),目前國内已有(yǒu)學者對電站鍋(guo)爐流量計的檢(jian)驗開展相關研(yan)究。對節流孔闆(pan)流量計的制造(zao)焊縫進行無損(sǔn)、理化和力學性(xing)能實驗,得出制(zhi)造焊縫容易出(chū)現裂紋、未焊透(tou)和未熔合缺陷(xiàn)";對長徑噴嘴流(liu)量計采用無損(sǔn)、理化和光譜檢(jiǎn)驗[2]。但對于彎管(guǎn)流量計和威力(li)巴式流量計的(de)檢驗研究還很(hen)少。
　　本文基于對(dui)電站鍋爐範圍(wéi)内巳開展的流(liú)量計委托檢驗(yàn)工作，歸納目前(qian)常見類型流量(liàng)計的檢測手段(duàn)以及存在的主(zhǔ)要問題,分析了(le)常見的标準節(jie)流孔闆流量計(ji)、長徑噴嘴流量(liàng)計、彎管流量計(ji)、威力巴式和楔(xiē)形流量計等五(wu)類流量計的結(jie)構、優缺點和适(shì)用範圍,以及容(róng)易出現的常見(jian)缺陷,同時探讨(tǎo)了流量計檢測(ce)手段的有效性(xing),爲電站鍋爐範(fàn)圍内流量計的(de)隐患排查,以及(jí)汽機房壓力管(guǎn)道和供熱壓力(lì)管道上使用的(de)流量計的檢驗(yàn)提供參考。
1電站(zhàn)鍋爐常見流量(liang)計的優缺點及(jí)适用範圍
1.1标準(zhun)節流孔闆流量(liang)計
　　 标準節流孔(kong)闆流量計的工(gong)作原理是通過(guo)測量節流件前(qian)後的壓降來計(ji)算流量大小。标(biāo)準節流孔闆流(liu)量計具有結構(gòu)相對簡單牢固(gu)性能穩定可靠(kao)、精度較高(可達(da)±0.5%)和使用壽命長(zhang)的優點”。但标準(zhun)節流孔闆流量(liàng)計适應流量變(bian)化的能力較差(cha)、壓力損失大,流(liú)量計上遊、下遊(you)直管段長度較(jiao)長(上遊直管段(duan)長度不少于10倍(bei)管徑,下遊直管(guan)段長度不少于(yu)5倍管徑),因此标(biao)準節流孔闆流(liú)量計常用于高(gāo)壓及以下鍋爐(lu)的主給水管道(dao)、主蒸汽管道、減(jiǎn)溫水管道上,或(huo)者超高壓及以(yǐ)上鍋爐的減溫(wēn)水管道上,一般(ban)用于貿易結算(suàn)計量表,在電廠(chang)中得到廣泛應(ying)用。
1.2長徑噴嘴流(liú)量計
　　長徑噴嘴(zui)流量計的工作(zuo)原理與标準節(jiē)流孔闆流量計(jì)的工作原理相(xiàng)同。長徑噴嘴流(liú)量計具有量程(chéng)比寬、結構相對(dui)簡單、制造成本(běn)低和使用壓力(li)範圍廣等特點(diǎn),精度低于标準(zhun)節流孔闆流量(liàng)計,精度在±1%左右(yòu)[4]在電廠中廣泛(fan)用于高溫、高壓(yā)的主蒸汽和主(zhǔ)給水管道上。
1.3彎(wan)管流量計
　　彎管(guan)流量計 是利用(yòng)流體在彎管處(chu)因離心力造成(chéng)彎管内的内外(wai)側管壁存在差(chà)壓的原理工作(zuò),可适用于任何(he)工藝管道流量(liang)測量裝置。彎管(guan)流量計具有結(jié)構簡單,安裝維(wei)護方便,流阻小(xiao)等優點5],缺點是(shì)精.度不高。一般(ban)彎管流量計精(jing)度在+5%左右,經專(zhuān)門加工的彎管(guǎn)流量計精度可(ke)提高爲±0.5%。使用時(shi)要求上遊直管(guan)段長度至少爲(wèi)10倍管道直徑，下(xia)遊至少爲5倍管(guǎn)道直徑。
　　目前電(dian)廠采用的彎管(guan)流量計結構形(xing)式有L形和S形,主(zhǔ)要在高壓及以(yǐ)下鍋爐的主蒸(zhēng)汽、減溫水管道(dào)中使用。L形彎管(guǎn)流量計可以代(dai)替原彎頭,S形彎(wān)管流量計可代(dài)替原部分直管(guan)段。S形彎管流量(liang)計如圖1所示。
 
1.4威(wei)力巴式流量計(ji)
　　威力巴式流量(liang)計 是一種差壓(ya)式流量計(如圖(tu)2),具有精度高(±1%)，重(zhong)複性好(0.1),輸出信(xin)号穩定、無脈沖(chong)信号,量程大(大(da)于10:1),安裝費用低(dī)等優點[6]。最小直(zhi)管段要求爲彎(wān)管後2倍管道直(zhi)徑,流體流速不(bu)宜過小(液體>0.6m/s，蒸(zhēng)汽>0.7m/s)。缺點爲流量(liang)計清洗複雜,需(xu)要專業的安裝(zhuang)人員,另外,需要(yao)進行溫度補償(chang),制造成本高。該(gai)流量計使用溫(wen)度一般不超過(guo)500℃,主要在高壓及(ji)以下的鍋爐的(de)主蒸汽、主給水(shuǐ)和減溫水管道(dao)上使用。
 
1.5楔形流(liu)量計
　　楔形流量(liang)計 (如圖3)的工作(zuo)原理是當充滿(man)管道的流體流(liú)經楔形孔闆的(de)時候,測量楔形(xíng)孔闆上遊側和(hé)下遊側流體的(de)差壓,将差壓信(xìn)号轉變成4~20mA的電(diàn)流信号,經過單(dān)片機處理後輸(shu)出流量值。楔形(xíng)流量計與前面(miàn)四種流量計相(xiàng)比,其精度最高(gao)(可達0.2級),測量範(fàn)圍最大(可達1:33)[6]。除(chu)此之外,在低流(liu)速(0.01m/s)的情況下,依(yī)然可以正常工(gong)作。缺點是結構(gou)複雜,制造成本(ben)高。工作壓力一(yī)般≤10MPa,工作溫度一(yī)般≤400C。目前主要用(yòng)于高壓及以下(xia)鍋爐的主給水(shui)和減溫水管道(dao)上的流量測量(liàng)。
 
2電站鍋爐流量(liang)計常見缺陷
　　标(biāo)準節流孔闆流(liú)量計常見的缺(quē)陷有:
①流量計筒(tǒng)體和導壓管角(jiǎo)焊縫存在裂紋(wén)。對于裂紋應打(da)磨消除,如果裂(liè)紋磨除深度超(chao)過0.5mm應進行補焊(han);
②流量計筒體制(zhi)造焊縫和接管(guan)對接環焊縫容(rong)易出現未熔合(hé)、未焊透、氣孔和(he)裂紋等焊接缺(quē)陷,除此之外還(hái)會出現接管與(yu)流量計本體錯(cuo)邊超标,對于焊(hàn)接缺陷應由廠(chǎng)家提供修理方(fang)案,并且找有資(zī)質的維修單位(wei)進行修理;
③流量(liang)計導壓管材質(zhi)與設計不符，導(dǎo)壓管腐蝕減薄(bao)等嚴重缺陷,應(yīng)更換合格的導(dao)壓管;
④流量計筒(tǒng)體和筒體制造(zao)焊縫硬度異常(cháng),應進行金相組(zǔ)織檢驗,如果金(jīn)相組織異常,則(zé)需更換合格的(de)流量計。如果金(jīn)相組織未見異(yi)常,也建議更換(huàn)合格的流量計(jì),或采取有效的(de)措施監控運行(háng)。
　　長徑噴嘴流量(liàng)計和彎管流量(liàng)計常見的缺陷(xian)與标準節流孔(kong)闆流量計存在(zai)的缺陷類型基(jī)本相似(除了流(liú)量計筒體制造(zào)焊縫外)。除此之(zhi)外,由于彎管流(liú)量計中的測量(liang)介質方向發生(sheng)改變,彎管流量(liang)計容易出現壁(bì)厚減薄現象，這(zhe)一情況特别容(róng)易出現在S形彎(wān)管流量計 上。
威(wēi)力巴流量計常(chang)見的缺陷有:
①導(dao)壓管管座角焊(han)縫存在裂紋。由(you)于威力巴流量(liang)計的結構較爲(wèi)特殊,因此在對(duì)該類型流量計(ji)進行修理時,需(xu)要依據廠家提(ti)供的修理方案(an),并由專業的隊(dui)伍進行修理;
②威(wei)力巴流量計安(an)裝的管道硬度(dù)異常,處理方式(shi)與标準節流孔(kong)闆流量計類似(sì);
③威力巴流量計(jì)安裝的管道存(cun)在壁厚減薄現(xian)象,應由廠家提(ti)供強度計算書(shu),校核強度是否(fou)符合要求,如強(qiáng)度不符合要求(qiú),則需更換流量(liàng)計。
　　楔形流量計(jì)常見的缺陷與(yu)威力巴流量計(ji)常見的缺陷類(lei)型基本-緻。不同(tong)之處在于，楔形(xíng)流量計的法蘭(lán)螺栓容易出現(xiàn)腐蝕、氧化和開(kāi)裂。
3電站鍋爐常(cháng)見類型流量計(ji)的檢測手段
　　流(liú)量計作爲管道(dào)上的元件,與管(guan)道承受一樣的(de)溫度和壓力。因(yīn)此,在對流量計(ji)進行檢測時,需(xū)要重點對流量(liàng)計的資料、材質(zhi)、流量計筒體、導(dǎo)壓管角焊縫簡(jian)體和接管對接(jie)環焊縫進行檢(jiǎn)測。
3.1标準節流孔(kong)闆流量計檢測(cè)手段
　　首先,需要(yao)對标準節流孔(kong)闆流量計的資(zi)料進行審查,重(zhòng)點審查質量證(zhèng)明書、強度計算(suan)書和使用說明(ming)書。通過了解流(liú)量計的材質設(shè)計參數和工作(zuo)參數,審查流量(liang)計選用的材質(zhì)是否滿足對應(ying)的設計工況，流(liu)量計的設計結(jié)構是否合理,以(yǐ)及在後續進行(hang)光譜分析時,流(liu)量計材質是否(fǒu)與設計材質一(yī)緻。其次,根據該(gāi)類型流量計的(de)結構特點需要(yào)對流量計的簡(jiǎn)體、導壓管、導壓(yā)管角焊縫和接(jiē)管對接環焊縫(féng)進行宏觀檢測(cè)、無損檢測、光譜(pu)檢測、壁序測定(ding)和理化檢測等(děng)檢測手段。
　　宏觀(guān)檢測主要是針(zhen)對機械損傷焊(hàn)縫錯邊、咬邊和(hé)表面腐蝕。磁粉(fěn)或者滲透檢測(cè)主要是檢測流(liú)量計筒體(抽查(cha)比例100%)、導壓管角(jiao)焊縫(抽查比例(lì)100%)和接管對接環(huan)焊縫(抽查比例(li)100%)表面和近表面(miàn)是否存在裂紋(wén)等表面和近表(biǎo)面缺陷。
　　超聲檢(jiǎn)測主要是檢測(cè)流量計筒體制(zhì)造焊縫(抽查比(bi)例100%)、簡體和接管(guan)對接環焊縫(抽(chou)查比例100%)是否存(cun)在埋藏缺陷,但(dàn)在對該類型流(liú)量計的筒體制(zhì)造焊縫進行超(chao)聲檢測前需要(yao)對焊縫餘高進(jìn)行打磨消除,使(shi)其與簡體的母(mǔ)材齊平。采用常(cháng)規超聲檢測對(duì)筒體對接環焊(han)縫進行檢測時(shi)需采用斜探和(hé)直探頭。常規超(chāo)聲檢測結果是(shi)否正确與超聲(sheng)檢測人員技術(shù)水平有着密切(qiē)的關系,由于标(biao)準節流孔闆流(liu)量計筒體對接(jie)環焊縫的掃查(chá)距離較短,可能(néng)無法滿足.TOFT、相控(kòng)陣檢測條件,因(yin)此在對其進行(háng)常規超聲檢測(ce)時盡量選用超(chāo)聲水平高的檢(jiǎn)測人員。
　　射線檢(jian)測主要檢測簡(jiǎn)體與接管對接(jiē)環焊縫(抽查比(bi)例100%)是否存在未(wei)熔合、未焊透等(děng)焊接缺陷。壁厚(hou)測定主要檢測(ce)該類型流量計(jì)的筒體、導壓管(guan)(外觀檢查不合(he)格時)、接管以及(ji)流量計筒體制(zhi)造焊縫,檢驗.上(shang)述部位壁厚與(yǔ)設計是否一緻(zhì)、有無減薄。
光譜(pǔ)檢測主要是檢(jiǎn)測流量計筒體(tǐ)(不少于1處)、導壓(ya)管(抽查比例100%)、接(jiē)管(抽查比例100%)以(yi)及流量計筒體(tǐ)制造焊縫(不少(shao)于1處),檢驗上述(shù)部位材質與設(shè)計是否一緻。
　　理(lǐ)化檢測主要是(shì)檢測流量計筒(tong)體以及筒體制(zhì)造焊縫的金屬(shu)組織是否正常(cháng),具體可參照DL/T884-2019火(huo)電廠金相檢驗(yàn)與評定技術導(dao)則和DL/T773-2016火電廠用(yong)12Cr1MoV鋼球化評級标(biao)準等規程;硬度(dù)值是否符合标(biāo)準,具體可參照(zhao)DL/T438-2016火力發電廠金(jīn)屬技術監督規(gui)程和DL/T869--2021火力發電(dian)廠焊接技術規(guī)程等規程。
3.2長徑(jing)噴嘴流量計、彎(wan)管流量計、威力(lì)巴式流量計檢(jiǎn)測手段
　　長徑噴(pēn)嘴流量計、彎管(guan)流量計、威力巴(ba)式流量計的資(zī)料審查内容與(yǔ)标準節流 孔闆(pǎn)流量計 相同。長(zhang)徑噴嘴流量計(jì)的簡體、導壓管(guan)、導壓管角焊縫(feng)和接管對接環(huán)焊縫的檢驗檢(jiǎn)測手段可以參(can)照标準節流孔(kǒng)闆流量計。
3.3楔形(xing)流量計檢測手(shou)段
　　楔形流量計(jì)的資料審查内(nèi)容與标準節流(liú)孔闆流量計相(xiàng)同。楔形流量計(jì)的筒體、導壓管(guǎn)和導壓管角焊(hàn)縫的檢驗檢測(cè)手段可以參照(zhào)标準節流孔闆(pan)流量計。但由于(yu)楔形流量計的(de)簡體導壓管導(dao)壓管角焊縫被(bèi)法蘭螺栓遮擋(dǎng),因此在檢驗時(shi)需要拆除法蘭(lán)螺栓,電廠在用(yong)的楔形流量計(ji)外形相對較小(xiǎo)，因此法蘭角焊(han)縫宜采用滲透(tòu)檢測。
4結論
(1)許多(duō)電站鍋爐的流(liú)量計未開展檢(jian)驗,且在出廠前(qián)未開展制造監(jian)檢,造成目前電(dian)廠在用的流量(liang)計質量參差不(bu)齊,通過有針對(duì)性的檢驗檢測(ce),及時給于修複(fú)或更換是很有(yǒu)必要的。
(2)電廠标(biāo)準節流孔闆流(liú)量計和長徑噴(pen)嘴流量計的應(ying)用最爲廣泛,檢(jiǎn)驗時經常發現(xian)導壓管管座角(jiǎo)焊縫和流量計(ji)簡體存在裂紋(wén),以及标準節流(liú)孔闆流量計筒(tǒng)體焊縫和接管(guǎn)對接環焊縫存(cún)在未熔合、未焊(hàn)透、氣孔和裂紋(wén)等焊接缺陷,應(yīng)采取相應的修(xiū)複或更換措施(shī)。
(3)标準節流孔闆(pan)流量計、長徑噴(pēn)嘴流量計和彎(wan)管流量計相對(dui)于威力巴流量(liang)計和楔形流量(liàng)計而言,結構較(jiao)爲規整,采用現(xiàn)有的檢測手段(duan),其缺陷的檢測(ce)率高,不容易造(zào)成缺陷漏檢。由(you)于威力巴流量(liàng)計和楔形流量(liang)計的結構原因(yīn)在現場難以開(kai)展有效的檢驗(yàn),特别是對在用(yong)的楔形流量計(ji)如何開展有效(xiao)的檢驗,還需做(zuo)進一步的分析(xī)研究。

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