摘要:歸納(nà)分析了電(dian)站鍋爐範(fàn)圍内常見(jiàn)的标準節(jiē)流孔闆流(liú)量計 、長徑(jìng)噴嘴流量(liàng)計、彎管流(liu)量計、威力(li)巴式流量(liàng)計和楔形(xíng)流量計等(deng)五類流量(liang)計的結構(gòu)特點和适(shì)用範圍,探(tan)讨了該五(wǔ)類流量計(ji)容易出現(xian)的缺陷以(yǐ)及相應的(de)檢測手段(duan)，可供相關(guan)檢驗人員(yuán)參考。
0前言(yan)
　　目前,電站(zhan)鍋爐在用(yong)的常用的(de)流量計種(zhong)類較多，結(jie)構較複雜(za),目前國内(nei)已有學者(zhě)對電站鍋(guo)爐流量計(jì)的檢驗開(kai)展相關研(yan)究。對節流(liu)孔闆流量(liàng)計的制造(zao)焊縫進行(háng)無損、理化(hua)和力學性(xing)能實驗,得(dé)出制造焊(han)縫容易出(chū)現裂紋、未(wei)焊透和未(wèi)熔合缺陷(xian)";對長徑噴(pen)嘴流量計(jì)采用無損(sun)、理化和光(guang)譜檢驗[2]。但(dàn)對于彎管(guǎn)流量計和(he)威力巴式(shì)流量計的(de)檢驗研究(jiū)還很少。
　　本(běn)文基于對(duì)電站鍋爐(lu)範圍内巳(si)開展的流(liú)量計委托(tuo)檢驗工作(zuo)，歸納目前(qian)常見類型(xing)流量計的(de)檢測手段(duan)以及存在(zài)的主要問(wèn)題,分析了(le)常見的标(biao)準節流孔(kǒng)闆流量計(ji)、長徑噴嘴(zui)流量計、彎(wān)管流量計(ji)、威力巴式(shì)和楔形流(liú)量計等五(wǔ)類流量計(ji)的結構、優(you)缺點和适(shì)用範圍,以(yǐ)及容易出(chu)現的常見(jian)缺陷,同時(shi)探讨了流(liú)量計檢測(ce)手段的有(you)效性,爲電(diàn)站鍋爐範(fàn)圍内流量(liàng)計的隐患(huan)排查,以及(ji)汽機房壓(ya)力管道和(he)供熱壓力(li)管道上使(shi)用的流量(liang)計的檢驗(yan)提供參考(kao)。
1電站鍋爐(lu)常見流量(liàng)計的優缺(quē)點及适用(yòng)範圍
1.1标準(zhǔn)節流孔闆(pan)流量計
　　 标(biao)準節流孔(kǒng)闆流量計(ji)的工作原(yuán)理是通過(guò)測量節流(liú)件前後的(de)壓降來計(jì)算流量大(da)小。标準節(jiē)流孔闆流(liu)量計具有(you)結構相對(dui)簡單牢固(gu)性能穩定(dìng)可靠、精度(dù)較高(可達(da)±0.5%)和使用壽(shòu)命長的優(yōu)點”。但标準(zhun)節流孔闆(pan)流量計适(shi)應流量變(bian)化的能力(li)較差、壓力(lì)損失大,流(liú)量計上遊(yóu)、下遊直管(guan)段長度較(jiào)長(上遊直(zhi)管段長度(dù)不少于10倍(bèi)管徑,下遊(yóu)直管段長(zhang)度不少于(yú)5倍管徑),因(yin)此标準節(jie)流孔闆流(liú)量計常用(yong)于高壓及(ji)以下鍋爐(lu)的主給水(shuǐ)管道、主蒸(zhēng)汽管道、減(jian)溫水管道(dao)上,或者超(chāo)高壓及以(yi)上鍋爐的(de)減溫水管(guǎn)道上,一般(ban)用于貿易(yì)結算計量(liang)表,在電廠(chang)中得到廣(guǎng)泛應用。
1.2長(zhǎng)徑噴嘴流(liú)量計
　　長徑(jing)噴嘴流量(liang)計的工作(zuò)原理與标(biao)準節流孔(kǒng)闆流量計(ji)的工作原(yuán)理相同。長(zhǎng)徑噴嘴流(liú)量計具有(you)量程比寬(kuān)、結構相對(dui)簡單、制造(zào)成本低和(hé)使用壓力(li)範圍廣等(děng)特點,精度(dù)低于标準(zhǔn)節流孔闆(pǎn)流量計,精(jīng)度在±1%左右(yòu)[4]在電廠中(zhong)廣泛用于(yu)高溫、高壓(ya)的主蒸汽(qi)和主給水(shui)管道上。
1.3彎(wan)管流量計(ji)
　　彎管流量(liàng)計 是利用(yòng)流體在彎(wan)管處因離(lí)心力造成(chéng)彎管内的(de)内外側管(guǎn)壁存在差(chà)壓的原理(li)工作,可适(shì)用于任何(he)工藝管道(dào)流量測量(liàng)裝置。彎管(guan)流量計具(jù)有結構簡(jiǎn)單,安裝維(wei)護方便,流(liu)阻小等優(you)點5],缺點是(shi)精.度不高(gao)。一般彎管(guan)流量計精(jing)度在+5%左右(you),經專門加(jiā)工的彎管(guǎn)流量計精(jīng)度可提高(gāo)爲±0.5%。使用時(shi)要求上遊(yóu)直管段長(zhǎng)度至少爲(wèi)10倍管道直(zhí)徑，下遊至(zhì)少爲5倍管(guan)道直徑。
　　目(mu)前電廠采(cǎi)用的彎管(guan)流量計結(jié)構形式有(yǒu)L形和S形,主(zhu)要在高壓(yā)及以下鍋(guō)爐的主蒸(zhēng)汽、減溫水(shui)管道中使(shǐ)用。L形彎管(guan)流量計可(kě)以代替原(yuán)彎頭,S形彎(wān)管流量計(ji)可代替原(yuan)部分直管(guan)段。S形彎管(guan)流量計如(rú)圖1所示。
 
1.4威(wei)力巴式流(liú)量計
　　威力(li)巴式流量(liàng)計 是一種(zhǒng)差壓式流(liu)量計(如圖(tu)2),具有精度(dù)高(±1%)，重複性(xing)好(0.1),輸出信(xìn)号穩定、無(wú)脈沖信号(hào),量程大(大(da)于10:1),安裝費(fèi)用低等優(you)點[6]。最小直(zhi)管段要求(qiu)爲彎管後(hòu)2倍管道直(zhí)徑,流體流(liu)速不宜過(guo)小(液體>0.6m/s，蒸(zheng)汽>0.7m/s)。缺點爲(wèi)流量計清(qīng)洗複雜,需(xu)要專業的(de)安裝人員(yuán),另外,需要(yào)進行溫度(du)補償,制造(zao)成本高。該(gāi)流量計使(shi)用溫度一(yi)般不超過(guo)500℃,主要在高(gao)壓及以下(xià)的鍋爐的(de)主蒸汽、主(zhu)給水和減(jiǎn)溫水管道(dào)上使用。
 
1.5楔(xie)形流量計(ji)
　　楔形流量(liàng)計 (如圖3)的(de)工作原理(li)是當充滿(mǎn)管道的流(liú)體流經楔(xie)形孔闆的(de)時候,測量(liàng)楔形孔闆(pǎn)上遊側和(hé)下遊側流(liú)體的差壓(yā),将差壓信(xin)号轉變成(chéng)4~20mA的電流信(xìn)号,經過單(dan)片機處理(li)後輸出流(liu)量值。楔形(xíng)流量計與(yu)前面四種(zhong)流量計相(xiang)比,其精度(dù)最高(可達(dá)0.2級),測量範(fàn)圍最大(可(kě)達1:33)[6]。除此之(zhī)外,在低流(liú)速(0.01m/s)的情況(kuang)下,依然可(ke)以正常工(gong)作。缺點是(shì)結構複雜(za),制造成本(ben)高。工作壓(ya)力一般≤10MPa,工(gōng)作溫度一(yī)般≤400C。目前主(zhu)要用于高(gao)壓及以下(xià)鍋爐的主(zhǔ)給水和減(jiǎn)溫水管道(dào)上的流量(liang)測量。
 
2電站(zhan)鍋爐流量(liàng)計常見缺(que)陷
　　标準節(jiē)流孔闆流(liu)量計常見(jian)的缺陷有(yǒu):
①流量計筒(tǒng)體和導壓(yā)管角焊縫(féng)存在裂紋(wén)。對于裂紋(wen)應打磨消(xiao)除,如果裂(liè)紋磨除深(shen)度超過0.5mm應(ying)進行補焊(han);
②流量計筒(tǒng)體制造焊(hàn)縫和接管(guǎn)對接環焊(hàn)縫容易出(chū)現未熔合(he)、未焊透、氣(qì)孔和裂紋(wén)等焊接缺(quē)陷,除此之(zhī)外還會出(chū)現接管與(yǔ)流量計本(běn)體錯邊超(chāo)标,對于焊(hàn)接缺陷應(ying)由廠家提(tí)供修理方(fāng)案,并且找(zhao)有資質的(de)維修單位(wei)進行修理(li);
③流量計導(dǎo)壓管材質(zhì)與設計不(bú)符，導壓管(guǎn)腐蝕減薄(bao)等嚴重缺(quē)陷,應更換(huan)合格的導(dao)壓管;
④流量(liàng)計筒體和(he)筒體制造(zào)焊縫硬度(dù)異常,應進(jìn)行金相組(zu)織檢驗,如(rú)果金相組(zu)織異常,則(zé)需更換合(he)格的流量(liang)計。如果金(jin)相組織未(wei)見異常,也(yě)建議更換(huan)合格的流(liu)量計,或采(cai)取有效的(de)措施監控(kong)運行。
　　長徑(jing)噴嘴流量(liang)計和彎管(guan)流量計常(cháng)見的缺陷(xiàn)與标準節(jiē)流孔闆流(liu)量計存在(zài)的缺陷類(lèi)型基本相(xiang)似(除了流(liú)量計筒體(ti)制造焊縫(feng)外)。除此之(zhī)外,由于彎(wān)管流量計(jì)中的測量(liang)介質方向(xiang)發生改變(bian),彎管流量(liàng)計容易出(chu)現壁厚減(jiǎn)薄現象，這(zhè)一情況特(te)别容易出(chū)現在S形彎(wan)管流量計(ji) 上。
威力巴(bā)流量計常(chang)見的缺陷(xian)有:
①導壓管(guǎn)管座角焊(han)縫存在裂(liè)紋。由于威(wei)力巴流量(liàng)計的結構(gou)較爲特殊(shu),因此在對(duì)該類型流(liu)量計進行(háng)修理時,需(xu)要依據廠(chǎng)家提供的(de)修理方案(an),并由專業(ye)的隊伍進(jin)行修理;
②威(wei)力巴流量(liàng)計安裝的(de)管道硬度(dù)異常,處理(li)方式與标(biao)準節流孔(kǒng)闆流量計(jì)類似;
③威力(li)巴流量計(jì)安裝的管(guǎn)道存在壁(bi)厚減薄現(xian)象,應由廠(chang)家提供強(qiáng)度計算書(shu),校核強度(du)是否符合(he)要求,如強(qiáng)度不符合(hé)要求,則需(xu)更換流量(liàng)計。
　　楔形流(liú)量計常見(jiàn)的缺陷與(yǔ)威力巴流(liu)量計常見(jiàn)的缺陷類(lèi)型基本-緻(zhi)。不同之處(chu)在于，楔形(xíng)流量計的(de)法蘭螺栓(shuān)容易出現(xiàn)腐蝕、氧化(hua)和開裂。
3電(diàn)站鍋爐常(cháng)見類型流(liu)量計的檢(jiǎn)測手段
　　流(liu)量計作爲(wei)管道上的(de)元件,與管(guan)道承受一(yī)樣的溫度(du)和壓力。因(yīn)此,在對流(liú)量計進行(háng)檢測時,需(xu)要重點對(dui)流量計的(de)資料、材質(zhi)、流量計筒(tong)體、導壓管(guan)角焊縫簡(jiǎn)體和接管(guǎn)對接環焊(hàn)縫進行檢(jian)測。
3.1标準節(jiē)流孔闆流(liu)量計檢測(cè)手段
　　首先(xiān),需要對标(biao)準節流孔(kǒng)闆流量計(ji)的資料進(jìn)行審查,重(zhong)點審查質(zhì)量證明書(shū)、強度計算(suan)書和使用(yong)說明書。通(tōng)過了解流(liú)量計的材(cai)質設計參(can)數和工作(zuo)參數,審查(chá)流量計選(xuǎn)用的材質(zhì)是否滿足(zú)對應的設(shè)計工況，流(liu)量計的設(she)計結構是(shì)否合理,以(yi)及在後續(xu)進行光譜(pu)分析時,流(liu)量計材質(zhì)是否與設(she)計材質一(yi)緻。其次,根(gen)據該類型(xing)流量計的(de)結構特點(dian)需要對流(liú)量計的簡(jian)體、導壓管(guǎn)、導壓管角(jiǎo)焊縫和接(jiē)管對接環(huán)焊縫進行(hang)宏觀檢測(ce)、無損檢測(cè)、光譜檢測(cè)、壁序測定(ding)和理化檢(jian)測等檢測(ce)手段。
　　宏觀(guan)檢測主要(yào)是針對機(jī)械損傷焊(han)縫錯邊、咬(yǎo)邊和表面(mian)腐蝕。磁粉(fěn)或者滲透(tou)檢測主要(yao)是檢測流(liú)量計筒體(tǐ)(抽查比例(li)100%)、導壓管角(jiao)焊縫(抽查(chá)比例100%)和接(jie)管對接環(huan)焊縫(抽查(cha)比例100%)表面(mian)和近表面(mian)是否存在(zai)裂紋等表(biǎo)面和近表(biǎo)面缺陷。
　　超(chāo)聲檢測主(zhǔ)要是檢測(cè)流量計筒(tǒng)體制造焊(hàn)縫(抽查比(bi)例100%)、簡體和(hé)接管對接(jie)環焊縫(抽(chōu)查比例100%)是(shì)否存在埋(mái)藏缺陷,但(dàn)在對該類(lei)型流量計(ji)的筒體制(zhì)造焊縫進(jìn)行超聲檢(jian)測前需要(yao)對焊縫餘(yú)高進行打(da)磨消除,使(shǐ)其與簡體(tǐ)的母材齊(qi)平。采用常(chang)規超聲檢(jian)測對筒體(ti)對接環焊(han)縫進行檢(jian)測時需采(cǎi)用斜探和(hé)直探頭。常(cháng)規超聲檢(jian)測結果是(shì)否正确與(yǔ)超聲檢測(ce)人員技術(shu)水平有着(zhe)密切的關(guān)系,由于标(biāo)準節流孔(kong)闆流量計(jì)筒體對接(jiē)環焊縫的(de)掃查距離(li)較短,可能(neng)無法滿足(zú).TOFT、相控陣檢(jian)測條件,因(yīn)此在對其(qi)進行常規(guī)超聲檢測(cè)時盡量選(xuan)用超聲水(shui)平高的檢(jiǎn)測人員。
　　射(she)線檢測主(zhǔ)要檢測簡(jiǎn)體與接管(guǎn)對接環焊(han)縫(抽查比(bǐ)例100%)是否存(cun)在未熔合(he)、未焊透等(děng)焊接缺陷(xiàn)。壁厚測定(dìng)主要檢測(ce)該類型流(liú)量計的筒(tong)體、導壓管(guan)(外觀檢查(chá)不合格時(shí))、接管以及(jí)流量計筒(tong)體制造焊(han)縫,檢驗.上(shang)述部位壁(bi)厚與設計(ji)是否一緻(zhi)、有無減薄(báo)。
光譜檢測(ce)主要是檢(jian)測流量計(jì)筒體(不少(shao)于1處)、導壓(yā)管(抽查比(bǐ)例100%)、接管(抽(chou)查比例100%)以(yi)及流量計(ji)筒體制造(zao)焊縫(不少(shao)于1處),檢驗(yàn)上述部位(wei)材質與設(she)計是否一(yi)緻。
　　理化檢(jian)測主要是(shi)檢測流量(liàng)計筒體以(yǐ)及筒體制(zhì)造焊縫的(de)金屬組織(zhī)是否正常(chang),具體可參(cān)照DL/T884-2019火電廠(chang)金相檢驗(yan)與評定技(ji)術導則和(he)DL/T773-2016火電廠用(yong)12Cr1MoV鋼球化評(píng)級标準等(deng)規程;硬度(du)值是否符(fú)合标準,具(ju)體可參照(zhào)DL/T438-2016火力發電(diàn)廠金屬技(ji)術監督規(gui)程和DL/T869--2021火力(lì)發電廠焊(han)接技術規(gui)程等規程(chéng)。
3.2長徑噴嘴(zui)流量計、彎(wān)管流量計(ji)、威力巴式(shì)流量計檢(jiǎn)測手段
　　長(zhang)徑噴嘴流(liú)量計、彎管(guan)流量計、威(wei)力巴式流(liú)量計的資(zī)料審查内(nèi)容與标準(zhun)節流 孔闆(pǎn)流量計 相(xiang)同。長徑噴(pen)嘴流量計(ji)的簡體、導(dǎo)壓管、導壓(ya)管角焊縫(féng)和接管對(duì)接環焊縫(feng)的檢驗檢(jian)測手段可(kě)以參照标(biāo)準節流孔(kǒng)闆流量計(jì)。
3.3楔形流量(liàng)計檢測手(shǒu)段
　　楔形流(liú)量計的資(zi)料審查内(nei)容與标準(zhun)節流孔闆(pǎn)流量計相(xiàng)同。楔形流(liu)量計的筒(tong)體、導壓管(guǎn)和導壓管(guǎn)角焊縫的(de)檢驗檢測(ce)手段可以(yi)參照标準(zhǔn)節流孔闆(pǎn)流量計。但(dan)由于楔形(xíng)流量計的(de)簡體導壓(ya)管導壓管(guan)角焊縫被(bei)法蘭螺栓(shuan)遮擋,因此(ci)在檢驗時(shi)需要拆除(chu)法蘭螺栓(shuan),電廠在用(yong)的楔形流(liu)量計外形(xing)相對較小(xiao)，因此法蘭(lan)角焊縫宜(yí)采用滲透(tou)檢測。
4結論(lun)
(1)許多電站(zhàn)鍋爐的流(liú)量計未開(kai)展檢驗,且(qiě)在出廠前(qián)未開展制(zhì)造監檢,造(zao)成目前電(diàn)廠在用的(de)流量計質(zhì)量參差不(bú)齊,通過有(yǒu)針對性的(de)檢驗檢測(cè),及時給于(yu)修複或更(gèng)換是很有(you)必要的。
(2)電(diàn)廠标準節(jie)流孔闆流(liú)量計和長(zhang)徑噴嘴流(liu)量計的應(yīng)用最爲廣(guǎng)泛,檢驗時(shí)經常發現(xiàn)導壓管管(guǎn)座角焊縫(feng)和流量計(ji)簡體存在(zai)裂紋,以及(jí)标準節流(liú)孔闆流量(liang)計筒體焊(han)縫和接管(guan)對接環焊(hàn)縫存在未(wèi)熔合、未焊(hàn)透、氣孔和(hé)裂紋等焊(hàn)接缺陷,應(yīng)采取相應(ying)的修複或(huò)更換措施(shī)。
(3)标準節流(liú)孔闆流量(liang)計、長徑噴(pēn)嘴流量計(jì)和彎管流(liu)量計相對(dui)于威力巴(ba)流量計和(he)楔形流量(liàng)計而言,結(jié)構較爲規(gui)整,采用現(xian)有的檢測(cè)手段,其缺(quē)陷的檢測(ce)率高,不容(rong)易造成缺(que)陷漏檢。由(you)于威力巴(ba)流量計和(he)楔形流量(liàng)計的結構(gòu)原因在現(xian)場難以開(kāi)展有效的(de)檢驗,特别(bié)是對在用(yòng)的楔形流(liú)量計如何(he)開展有效(xiào)的檢驗,還(hái)需做進一(yī)步的分析(xi)研究。

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