孔板流量計(jì)等流量測(cè)量裝置在火電廠中安裝的控制要點(diǎn)及預(yù)控措施

      火電廠是利用可燃物（例如煤）作為燃料生產(chǎn)電能的，其生產(chǎn)流程是這樣：燃料在燃燒時(shí)加熱水生成蒸汽，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成熱能，蒸汽壓力推動(dòng)汽輪機(jī)旋轉(zhuǎn)，熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，然后汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。原動(dòng)機(jī)通常是蒸汽機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，在一些較小的電站，也有可能會(huì)使用內(nèi)燃機(jī)。它們都是通過(guò)利用高溫、高壓蒸汽或燃?xì)馔ㄟ^(guò)透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠@一過(guò)程中的壓降來(lái)發(fā)電的。因此在火電廠的生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有大量的蒸汽需要測(cè)量，以便對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行一個(gè)有效的控制。本文即是針對(duì)目前火電機(jī)組流量測(cè)量裝置安裝過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題，結(jié)合規(guī)范的要求，對(duì)安裝中應(yīng)注意的事項(xiàng)進(jìn)行了闡述，提出相應(yīng)的控制要領(lǐng)及預(yù)控措施，希望能為流量測(cè)量裝置施工管理提供參考。
 
1 常用流量測(cè)量裝置
　　火力發(fā)電廠中需要進(jìn)行流量測(cè)量的介質(zhì)主要有：水、蒸汽、風(fēng)、風(fēng)粉、燃油等。常用流量測(cè)量裝置主要有：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、文丘里噴嘴、機(jī)翼測(cè)速管、均速管、多點(diǎn)組合式測(cè)速管、質(zhì)量流量計(jì)和超聲波流量計(jì)等。
　　標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)：主要應(yīng)用于凝結(jié)水、凝結(jié)水再循環(huán)、凝結(jié)水補(bǔ)水、定子冷卻水、輔助蒸汽等中低溫低壓液體和蒸汽流量測(cè)量。
　　標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、文丘里噴嘴：主要應(yīng)用于主給水電泵進(jìn)口及汽泵進(jìn)口、省煤器入口、爐水循環(huán)泵出口、減溫水、主蒸汽等高溫高壓汽水流量的測(cè)量。現(xiàn)大型機(jī)組的主蒸汽流量已不采用流量測(cè)量裝置，而是根據(jù)主汽或調(diào)節(jié)級(jí)壓力、溫度計(jì)算得出。
　　機(jī)翼測(cè)速管、均速管、多點(diǎn)組合式測(cè)速管：應(yīng)用于冷熱一二次風(fēng)、三次風(fēng)、磨煤機(jī)入口風(fēng)、風(fēng)粉的風(fēng)速（流量）測(cè)量。
　　超聲波流量計(jì)應(yīng)用于管徑較大的循環(huán)水流量的測(cè)量；燃油采用質(zhì)量流量計(jì)。

　　2 流量測(cè)量裝置采購(gòu)
　　流量測(cè)量裝置的采購(gòu)是保證流量測(cè)量準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。要正確和有效地選擇流量測(cè)量方法和儀表，必須熟悉流量?jī)x表和生產(chǎn)過(guò)程流體特性這兩方面的技術(shù)，還要考慮經(jīng)濟(jì)因素，歸納起來(lái)有五個(gè)方面因素，即性能要求、流體特性、安裝要求、環(huán)境條件和費(fèi)用。

　

　3 現(xiàn)場(chǎng)安裝
　　3.1前后直管段檢查
　　1）在節(jié)流裝置所在的汽水管道安裝前，機(jī)務(wù)**要核實(shí)流量計(jì)算書(shū)內(nèi)計(jì)算出的前后直管段長(zhǎng)度是否和設(shè)計(jì)院管道布置圖相吻和，一般以廠家的要求為主。如果現(xiàn)場(chǎng)的前后直管段確實(shí)不能滿足規(guī)范和廠家的要求，這將增加流量測(cè)量的不確定度，這種情況也屢見(jiàn)不鮮；
　　2）在確定節(jié)流裝置安裝位置后，預(yù)留法蘭或臨時(shí)管道的位置，避免不必要的重新定位和焊接。在某電廠就出現(xiàn)了機(jī)務(wù)**完全照設(shè)計(jì)院圖紙對(duì)凝結(jié)水補(bǔ)水流量孔板定位，并完成前后法蘭的焊接，結(jié)果在熱控**對(duì)照廠家流量計(jì)算書(shū)檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)孔板前直管段不滿足要求，在設(shè)計(jì)院核實(shí)后，決定將孔板位置向后移，結(jié)果機(jī)務(wù)**只好將法蘭重新割下和焊接；
　　3）除對(duì)前后直管段的長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量核實(shí)之外，還應(yīng)采用游標(biāo)卡尺或內(nèi)徑千分尺檢查管道的內(nèi)徑D和橢圓度，在上游直管段任意平面上測(cè)得的內(nèi)徑值與內(nèi)徑平均值的差應(yīng)不大于±0.3%，下游不大于±2%。上游直管段具體測(cè)量方法為：管道直徑D值應(yīng)是上游取壓口上游0.5D長(zhǎng)度范圍內(nèi)的平均內(nèi)徑。該平均內(nèi)徑應(yīng)是至少12個(gè)直徑測(cè)量值的算術(shù)平均值，亦即在0.5D長(zhǎng)度范圍內(nèi)平均分布至少3個(gè)橫截面，每個(gè)橫截面上分布彼此間角度近似相等的4個(gè)直徑，其中兩個(gè)截面距上游取壓口0D和0.5D，如果是焊接頸部結(jié)構(gòu)，則一個(gè)截面在焊接平面內(nèi)。如有夾持環(huán)，該0.5D值應(yīng)從夾持環(huán)上游邊緣測(cè)量起；
　　4）根據(jù)風(fēng)速測(cè)量裝置的要求，檢查風(fēng)道內(nèi)的支撐是否影響測(cè)量。如影響，則需要重新定位或割除相應(yīng)內(nèi)支撐，并請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)院增設(shè)風(fēng)道外面的加固措施。這種情況在施工過(guò)程中也時(shí)有發(fā)生，應(yīng)當(dāng)引起注意。
　　3.2裝置檢查
　　風(fēng)速測(cè)量裝置的檢查較為簡(jiǎn)單，主要是規(guī)格型號(hào)、材質(zhì)、尺寸、外觀等方面。現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)問(wèn)題的情況不多見(jiàn)。
　　節(jié)流裝置檢查相對(duì)復(fù)雜，檢查的內(nèi)容包括：規(guī)格型號(hào)、材質(zhì)、外觀、孔板入口和噴嘴出口邊緣的尖銳度、內(nèi)徑d、取壓口尺寸及其質(zhì)量、環(huán)室內(nèi)徑、墊片等。
　　部分焊接式節(jié)流裝置前后已經(jīng)由廠家焊接好直管段，有的數(shù)據(jù)不便于測(cè)量，只好由廠家制造時(shí)保證其精度了。有的廠家為了保護(hù)孔板的表面，在出廠時(shí)將孔板兩面粘貼上一層牛皮紙。檢查前，應(yīng)揭去保護(hù)紙并清洗干凈。
　　孔板流量計(jì)的節(jié)流裝置檢查可按以下步驟進(jìn)行：
　　1）*先核對(duì)材質(zhì)，再目測(cè)孔板表面和噴嘴內(nèi)表面應(yīng)該是光潔、無(wú)油脂、無(wú)劃痕、無(wú)麻點(diǎn)。孔板入口和噴嘴出口邊緣應(yīng)該尖銳，不能夠有毛邊、劃痕，對(duì)著光線目測(cè)不應(yīng)有反光；
　　2）用直規(guī)靠在孔板前后表面，檢查孔板的平整度。用游標(biāo)卡尺測(cè)量孔板的厚度E，應(yīng)小于等于0.05D；
　　3）用游標(biāo)卡尺或內(nèi)徑千分尺按四個(gè)角度測(cè)量孔板內(nèi)徑和噴嘴喉部?jī)?nèi)徑d，孔徑偏差的平均值d應(yīng)滿足規(guī)范的要求。這里要注意：廠家計(jì)算書(shū)上的內(nèi)徑d20是指20℃時(shí)的值，在計(jì)算偏差時(shí)，應(yīng)先根據(jù)測(cè)量時(shí)的溫度和線脹系數(shù)計(jì)算出制造內(nèi)徑；
　　4）對(duì)于環(huán)隙測(cè)壓的節(jié)流件，還應(yīng)測(cè)量環(huán)室內(nèi)徑，其值應(yīng)在D和1.04D之間；
　　5）取壓口有毛刺或雜物會(huì)引起誤差，特別是在流速較高處，如噴嘴喉部處，將引起很大的誤差，必須認(rèn)真檢查。取壓口的內(nèi)徑也是必測(cè)的一項(xiàng)，還應(yīng)復(fù)核D-1/2D取壓方式的取壓口間距。在某電廠，就曾出現(xiàn)過(guò)鍋爐廠供貨的主給水組合式長(zhǎng)徑噴嘴其中一個(gè)取壓口未開(kāi)通的情況，幸虧?rùn)z查發(fā)現(xiàn)，只好從另一對(duì)取壓口分三通處理；
　　6）墊片的材質(zhì)要核實(shí)，避免因用錯(cuò)而發(fā)生泄露；墊片的厚度還應(yīng)該在0.1mm～2mm之間，避免過(guò)厚而影響到法蘭取壓口的間距。
　　3.3裝置安裝
　　1）按照規(guī)范的要求，節(jié)流裝置安裝前，管道必須經(jīng)過(guò)沖洗。嚴(yán)禁將節(jié)流件（特別是直接焊接式的）安裝好后再進(jìn)行管道的沖洗。如不沖洗，容易造成取壓口被焊渣、銹屑堵上，更容易在孔板上游側(cè)測(cè)量管底部形成沉積物。出現(xiàn)這種情況，對(duì)流量測(cè)量的影響是無(wú)法估算出的；
　　2）焊口打磨時(shí)要注意對(duì)節(jié)流件的保護(hù)。對(duì)于法蘭連接的孔板，要將孔板取出再打磨法蘭焊口；對(duì)于一體式的節(jié)流件，在打磨焊口時(shí)，要做好節(jié)流件保護(hù)措施后才能打磨；
3）在流量裝置吊裝時(shí)，一定不能對(duì)節(jié)流件造成損傷。個(gè)別施工單位施工前未進(jìn)行交底，施工人員直接將鋼絲繩穿過(guò)節(jié)流件吊裝，造成節(jié)流件內(nèi)表面的磨損，這種磨損是無(wú)法彌補(bǔ)的；
4）節(jié)流件的方向是安裝過(guò)程中重要的一環(huán)，噴嘴曲面大口為進(jìn)口，孔板銳邊為進(jìn)口，千萬(wàn)不能裝反。特別是孔板容易裝錯(cuò)，而且裝反后不易發(fā)現(xiàn)，一定要仔細(xì)。在某電廠就出現(xiàn)過(guò)定子冷卻水孔板裝反的情況，幸虧在機(jī)組啟動(dòng)前定冷水打循環(huán)時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)拆下重新安裝；
　　5）節(jié)流件應(yīng)垂直于管道軸線，其偏差允許在1°。由于節(jié)流件是安裝于前后取壓裝置之間，如環(huán)室、夾持環(huán)之間，它們又安裝在節(jié)流件前后測(cè)量管端頭的法蘭之間，因此環(huán)室、夾持環(huán)兩端面和法蘭端面，在加工或焊接時(shí)，必須保證端面與節(jié)流件開(kāi)孔軸線垂直，才能滿足節(jié)流件安裝后垂直于管道軸線的要求。裝配后其偏差難以檢驗(yàn)，應(yīng)由工藝過(guò)程給予保證；
　　6）同樣，節(jié)流件的偏心率實(shí)際檢驗(yàn)也很困難，應(yīng)由各連接件的配合公差來(lái)保證，即節(jié)流件與取壓裝置、取壓裝置與法蘭、法蘭與測(cè)量管等之問(wèn)的配臺(tái)公差來(lái)保證；
　　7）墊圈或密封環(huán)在嵌入時(shí)，應(yīng)采取措施使其在任何點(diǎn)上都不會(huì)突入管道。當(dāng)采用角接取壓口時(shí)，使其不會(huì)擋住取壓口或槽。如果節(jié)流件與環(huán)室環(huán)之間使用了墊圈，墊圈不應(yīng)突人環(huán)室；
　　8）針對(duì)液體、氣體和蒸汽取壓口的方位及其角度范圍，在規(guī)范中要求得非常明確。確定取壓口方位時(shí)，在滿足規(guī)范的情況下，還應(yīng)考慮差壓變送器的安裝位置和儀表管坡度；
　　9）有一點(diǎn)還要特別注意，在垂直管道安裝節(jié)流裝置測(cè)量蒸汽流量時(shí)，冷凝器安裝高度要一致，冷凝器至上下取壓口的取壓短管坡度要保證凝結(jié)水回流至取壓口，短管上的一次截止閥要水平安裝。

　　4儀表管和變送器布置
　　一般來(lái)講在流量測(cè)量裝置安裝前，變送器的保護(hù)箱位置已經(jīng)安裝。因此，變送器保護(hù)箱布置要考慮介質(zhì)、儀表管長(zhǎng)度盡量短等因素。液體和蒸汽流量差壓變送器好布置在流量裝置下方，風(fēng)粉流量差壓變送器布置在裝置上方。
　　敷設(shè)儀表管路時(shí)一定要注意坡度。風(fēng)粉流量取壓短管與儀表管的連接好采用接頭方式，這樣便于進(jìn)行儀表管路嚴(yán)密性試驗(yàn)。
　　另外，對(duì)于水和蒸汽流量，在變送器投用前，排污的時(shí)間好長(zhǎng)一些，將儀表管道內(nèi)的污物排盡。

　　5 預(yù)控建議
　　5.1盡早訂貨
　　盡早訂貨的目的是早些拿到廠家的流量計(jì)算書(shū)。好采用EXCEL表格，列出所有節(jié)流裝置的清單，并根據(jù)計(jì)算書(shū)的數(shù)據(jù)和EXCEL的函數(shù)功能，自動(dòng)計(jì)算出所需要檢查的數(shù)據(jù)，方便測(cè)量檢查之用。及時(shí)對(duì)到貨的設(shè)備進(jìn)行檢查，早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題早解決。節(jié)流裝置如是主設(shè)備廠家配供的，也要及早通知廠家提供流量計(jì)算書(shū)和供貨。
　　5.2加強(qiáng)知識(shí)培訓(xùn)
　　就筆者所接觸到的多家電力工程建設(shè)公司（施工單位）來(lái)說(shuō)，真正深入了解流量測(cè)量裝置（特別是節(jié)流裝置）的**人員不多，認(rèn)識(shí)水平一般僅停留在按照設(shè)計(jì)圖紙定位、進(jìn)出口方向和取壓口方位等層面。因此，要做好相關(guān)機(jī)務(wù)、熱控人員的流量測(cè)量裝置知識(shí)培訓(xùn)工作，這些人員至少應(yīng)包括：質(zhì)檢員、專工、技術(shù)員。
　　5.3明確職責(zé)、**配合
　　在施工組織設(shè)計(jì)或施工作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中就要明確關(guān)于流量測(cè)量裝置安裝的機(jī)務(wù)和熱控**職責(zé)范圍。要具體到開(kāi)箱驗(yàn)收、圖紙核對(duì)、定位、檢查及數(shù)據(jù)的記錄、檢查及安裝時(shí)的相互通知和配合等。
　　5.4仔細(xì)核對(duì)圖紙
　　當(dāng)收到廠家的流量計(jì)算書(shū)后，要及時(shí)核對(duì)設(shè)計(jì)圖紙中流量測(cè)量裝置安裝位置是否滿足廠家的要求。一般根據(jù)廠家給出的前后直管段長(zhǎng)度所確定的安裝位置是流量測(cè)量佳位置，在現(xiàn)場(chǎng)條件滿足的情況下，盡可能按照廠家的要求定位。
　　5.5做好施工交底
　　安裝流量測(cè)量裝置前要做好技術(shù)交底工作。交底的主要內(nèi)容應(yīng)包括：
　　1）對(duì)裝置本身檢查的項(xiàng)目和必須測(cè)量的數(shù)據(jù)并做好記錄；
　　2）先管道沖洗再割管焊接，還是先割管焊接法蘭再?zèng)_洗管道；
　　3）對(duì)前后直管道檢查的項(xiàng)目和必須測(cè)量的數(shù)據(jù)并做好記錄；
　　4）安裝過(guò)程中對(duì)裝置的保護(hù)措施；
　　5）測(cè)量裝置的進(jìn)出口方向；
　　6）取壓口的數(shù)量和方位；
　　7）焊接或法蘭連接注意事項(xiàng)；
　　8）冷凝器的安裝注意事項(xiàng)等。
　　5.6及時(shí)聯(lián)系廠家和設(shè)計(jì)院
　　在檢查和安裝過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)聯(lián)系廠家或設(shè)計(jì)院解決，不能圖省事，抱著按設(shè)計(jì)圖安裝上去就可以了的態(tài)度。比如：安裝位置需要調(diào)整；前后直管段確實(shí)不夠長(zhǎng)；墊片的材質(zhì)不能滿足要求；風(fēng)道內(nèi)支撐過(guò)近需要割除等問(wèn)題。
　　5.7加強(qiáng)質(zhì)量控制
　　流量測(cè)量裝置安裝的質(zhì)量控制是施工單位質(zhì)檢部門(mén)和監(jiān)理的職責(zé)，應(yīng)做好施工前、施工中的質(zhì)量檢查和測(cè)量數(shù)據(jù)核對(duì)，把好質(zhì)量關(guān)，對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)予以糾正，特別是要及時(shí)阻止先安裝節(jié)流件再進(jìn)行管道清洗的行為。

　　6 結(jié)論
　　在火力發(fā)電廠，流量測(cè)量信號(hào)的準(zhǔn)確性較為重要，流量測(cè)量裝置的安裝要求更高。通過(guò)本文對(duì)流量測(cè)量裝置在安裝過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題描述提出預(yù)控建議，希望能為施工單位在施工技術(shù)管理方面提供參考，避免在以后的施工過(guò)程中出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題。

上一條：用于污水流量測(cè)量的流量計(jì)選型要點(diǎn)及產(chǎn)品特點(diǎn)分析研究（下）
下一條：關(guān)于于如何有效提高超聲熱量表流量測(cè)量精度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)