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电站汽锅主蒸汽管道中喷嘴流量计的查验检测体例切磋

有什么故事: 江西省特别史诗装备查核专题会院临沂附属医院 我:庄国华 张德超 孙 磊 发表声明起止日期:2019-06-24 11:00:37

摘 要 本文首要针对电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计停止查验检测体例的切磋,总结了市监特函〔2018〕515 号函 [ 1 ] 中对流量计的详细请求,先容了今朝电站??汽锅主蒸汽管道中常用的喷嘴流量计范例,阐发切磋了喷嘴流量计的查验检测体例和现实查验进程中碰到的题目和案例,对电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计有更好的领会,对其此后的查验检测使命有一定的赞助。

 
        自国度市场羁系总局办公厅于2018 年7 月 3 日下发市监特函〔2018〕515 号函以后,在电站汽锅规模内管道的拆卸监视查验及按期查验使命中,对主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计的查验检测使命有着首要的指点意思。在湖北当阳矸石电厂变乱以后,对主蒸汽管道中流量计的查验检测使命逐步起头正视。喷嘴流量计的设想制作绝对比拟成熟,可是贫乏羁系,贫乏其查验检测体例的研讨。市监特函〔2018〕515 号函下发之前,电站汽锅主蒸汽管道中操纵的流量计大局部不颠末制作进程监视查验,本文首要针对电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计停止查验检测体例的切磋。
 
1 喷嘴流量计的使命道理
        喷嘴流量计属于节省式流量计,如图 1 所示,首要由节省拆卸和差压计构成的流量丈量仪表,由三局部构成:
        (1)将被测流体的流量转换成差压旌旗灯号的节省拆卸,包含节省元件、取压拆卸、前后丈量管,节省元件是在直线管道中,使流束产生缩短的拆卸[2] ;
        (2)传输差压旌旗灯号的旌旗灯号管路;
        (3)丈量差压值的差压计或差压变送器及显现仪表[3] 。
节省式流量计构成表示图
        其使命道理是满管的流体流经管道内的节省拆卸,流束在节省元件处缩短,则流速增添,据能量守恒定律和活动延续性方程[4] ,动压能和静压能在一定前提下能够相互转换,流速加速的成果一定要致使静压能的下降,因此在节省元件的前后产生了静压力差(或称差压)[5] 。流体的流速愈大,在节省元件前后产生的差压也愈大,以是可经由进程丈量差压来权衡流体流过节省拆卸时的流量巨细[6] ,其道理图,见图 2。
节省式流量计使命道理图
2 主蒸汽管道中罕见的喷嘴流量计范例
        在电站汽锅主蒸汽管道中,咱们罕见到的流量计,以ISA1932 喷嘴流量计和长径喷嘴流量计为主。ISA1932 喷嘴流量计首要由一个规范喷嘴、两支取压管、两个环式短节对接焊接而成,如图 3、图 4 所示。
ISA1932 喷嘴流量计布局表示图ISA1932 喷嘴流量计查验什物图
        长径喷嘴流量计首要由一个长径喷嘴、定位销、支承环、两支取压管、丈量管道构成,如图 5、图 6 所示。
长径喷嘴流量计布局表示图长径喷嘴流量计查验什物图
3 市监特函〔2018〕515号函中对流量计的详细请求
3.1 设想制作的首要请求
        根据市监特函〔2018〕515 号函的请求,电站汽锅主蒸汽管道中操纵的流量计应根据规范规范的请求停止制作监视查验,未颠末制作监视查验的流量计不能用于主蒸汽管道中。流量计的壳体应为整段式;若接纳中间存在环焊缝的对接焊接式流量计,须颠末设想判定机构的赞成。
 
3.2 未实行制作监检的元件组合拆卸(减温减压拆卸、流量计(壳体)、工场化预制管段,下同)的详细请求
        对在建电站汽锅,该当由扶植单元拜托具备响应天资的电站汽锅查验机构对元件组合拆卸的制作焊接讨论补充查验检测,包含对接讨论 100%射线或 100%超声检测、角接讨论100%外表检测,对合金钢材质对接讨论还该当停止100%化学成份光谱阐发、硬度检测,须要时停止金相查验,其查验报告等作为汽锅手艺资料停止存档[7] 。未经以上查验检测及格并出具补充查验检测报告的,监检机构不得出具汽锅拆卸监视查验及格证书[7] 。
 
        对在用电站汽锅,操纵单元该当连系汽锅查验,拜托经批准的查验检测机构对元件组合拆卸的制作焊接讨论参照上述请求停止查验检测并保管查验报告。若发明存在隐患该当实时处置,不然不能投用。
 
3.3 存在宁静隐患的流量计壳体的详细请求
        (1)核对所用流量计的设想资料和品质证实文件(包含元件组合拆卸的制作监视查验证书)等出厂资料是不是齐备,并根据请求停止补充查验检测,包含对接讨论100%射线或 100%超声检测,角接讨论 100%外表检测,对合金钢材质对接讨论还该当停止 100%化学成份光谱阐发、硬度检测,须要时停止金相查验。
        (2)对查验检测不及格或存在布局分歧理、资料错用、存在异种钢焊接环缝的流量计壳体,该当当即改换知足合适划定的流量计。
 
4 喷嘴流量计查验检测体例切磋
        在市监特函〔2018〕515 号函宣布之前,大局部电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计都未颠末制作进程监视查验,以是操纵单元该当连系汽锅查验,拜托经批准的查验检测机构对所用的流量计的制作焊接讨论停止补充查验检测。针对此环境,本文首要对主蒸汽管道中罕见的两种喷嘴流量计的查验检测体例停止阐发切磋。
 
4.1 ISA1932 喷嘴流量计查验检测体例切磋
        此种流量计普通倡议改换,根据市监特函〔2018〕515号函的请求,未经制作监检的该种流量计应停止补充查验检测,包含对接讨论 100%射线或 100%超声检测,角接讨论 100%外表检测,对合金钢材质对接讨论还该当停止100%化学成份光谱阐发、硬度检测,须要时停止金相查验。在用的 ISA1932 喷嘴流量计,因为布局缘由,今朝很难停止有用的补充检测,普通倡议操纵单元改换。首要缘由是ISA1932 喷嘴流量计布局怪异,环室短节与喷嘴共同尺寸长度太小、厚度相差大、扫查宽度缺少、取压管地位受限,惯例射线和超声检测很难有用对该流量计壳体中间的对接环焊缝停止100%射线或100%超声检测,详细阐发以下:
 
4.1.1 超声检测阐发
(1)惯例超声 B 级检测
        根据NB/T 47013.3-2015 超声B级检测时,检测规模应笼盖所检焊缝,且保障充足的探头扫查宽度,见图 7。
探头扫查宽度表示图
        某电厂此种流量计对接焊缝处的厚度约 25mm(见图8),管道规格 273 × 11,属于I型焊接讨论,应挑选K值规模为 2.0-3.0 的探头,根据工程理论经历,普通挑选 K 值为2.5 的探头,则扫查地区应大于或即是 1.25P=1.25 × 2 ×2.5×25=157mm,但该流量计现实扫查地区只要55mm摆布(见图 9);若挑选合适请求的很是小 K 值探头 K2 探头时,扫查地区1.25P=1.25×2×2×25=125mm,依然远弘远于现实的扫查地区;即便挑选很是极度的 K1 探头,现实扫查宽度依然不能知足请求,以是一次波有盲区,二次波扫查宽度缺少,惯例超声检测不能笼盖全部检测区。颠末现实现场查询拜访,我市大局部电厂的此种流量计都是这类环境,扫查地区受限定,其次取压管(见图 9)四周的焊缝也很难停止超声检测,以是惯例超声B级检测很难有用到达100%检测。
ISA1932 喷嘴流量计截面实测图ISA1932 喷嘴流量计长度丈量
(2)惯例超声 C 级检测
        某研讨机构倡议根据 NB/T 47013.3-2015 超声 C 级停止检测,起首将对接焊接讨论余高磨平,用小晶片测厚仪肯定其外部布局,而后用直探头对流量计母材及焊缝地区停止检测,用斜探头挑选单面两侧一次波检测,探头尽能够挑选较大 K 值探头。这类体例缺点检出率绝对比拟高,根据波形波幅变更、缺点地位能够检测出未焊透、未熔合等缺点,可是该体例也不能有用做到100%检测,如图9所示,取压管四周的焊缝是很难停止超声检测的。
(3)其余超声检测体例
        现有研讨机构正在操纵TOFD、相控阵手艺对该种流量计停止查验检测研讨,给咱们的查验检测使命带来新的开导和指点,并且TOFD和相控阵手艺的活络度和缺点检出率都很是的高。
 
        根据该电厂供给的流量计设想资料停止阐发,若用TOFD扫查,需接纳10M、3mm 的探头、70 度楔块,扫查体例应挑选非平行扫查、两侧各一次偏置非平行扫查,焊缝两侧扫查面宽度应筹办 60mm 以上,但现实扫查宽度只要55mm 摆布,很难有用实现 100%检测;其次,该种在用流量计的取压管安排在两侧环式短节的中间地位,此地位有角焊缝、对接焊接讨论、取压管,如图 9所示,并且TOFD 检测接纳一发一收探头对使命形式,如图10、图 11 所示,很难有用安排探头,并且不易检出横向缺点,很难有用实现100%检测。
TOFD 典范设置表示图TOFD 焊缝检测表示图
        相控阵成像手艺能够说是咱们查验检测的一项福利,效力高、缺点定位精确、检测活络度高、检测成果直观、反复性好、可实时显现等。可是,对该电厂此种流量计的查验检测也很难有用做到100%检测,其布局怪异,特别是取压管四周的对接焊接讨论,并且今朝国际还不切当的缺点评定规范,缺点的评定由条约两边约定,或参照有关惯例超声规范,以是该种流量计在制作关键进程中应增强对中间对接环焊缝的羁系,这也说了然对其停止制作监检的须要性。
 
4.1.2 射线检测阐发
        根据某电厂供给的设想图纸和出厂证实资料,此流量计外部存在节省元件且外部布局怪异,见图 3、图 12、图13,惯例射线 AB 级检测很难实现检测使命,取压管四周也没法布片,笔者拍射的底片上根基上不影象。
ISA1932喷嘴流量计剖开图 流量计中间环焊缝射线检测现场
4.1.3 论断
        此种流量计从各方面本钱来斟酌,普通倡议改换。起首很难对此中间对接环焊缝实现 100%补充检测;其次若流量计壳体检测出超标缺点,操纵单元须要调和停炉,待主蒸汽管道降到恰当温度后将该流量计从管道体系中解列,而后接洽制作厂家维修流量计,再接洽拆卸公司将流量计规复到原状况,这时代触及到操纵单元、制作单元、拆卸单元、查验机构等之间的调和相同和汽锅停产后的影响,这类体例周期太长,企业支出本钱太高,宁静隐患延续时候太长,碰到此种流量计或此种流量计壳体检测出超标缺点的环境,普通倡议改换。起首企业对该流量计做好监控办法,同时尽快接洽订购合适请求的流量计当令改换拆卸,尽能够的削减各方面的本钱,和停炉带来的影响,实时消弭宁静隐患。
 
4.2 长径喷嘴流量计查验检测体例切磋
        此种流量计能够停止补充查验检测,根据市监特函〔2018〕515号函的请求,检测名目只要角接讨论100%外表检测。在现实的查验检测进程中发明此种流量计的喷嘴定位销及焊缝外表存在裂纹或开裂的景象,其案例以下:
 
案列一 定位销开裂泄漏
 
        某电厂主蒸汽管道流量计定位销开裂泄漏,保温棉已穿透,保温铁皮内外表锈蚀侵蚀严峻,见图 14,此段主蒸汽管道的地位与湖北当阳矸石电厂变乱管道所处的地位类似,在主控室四周。
某电厂定位销开裂泄漏
案例二 定位销焊缝外表裂纹
        某电厂主蒸汽管道流量计定位销焊缝外表有裂纹,打磨约 0.5mm 后,裂纹消弭,磁粉复探及格[8] 。根据裂纹特点,应是制作时引发的弧坑裂纹,见图 15。
某电厂定位销焊缝外表裂纹
论断:此种流量计在查验检测进程中,不只仅要对角接讨论停止 100%外表检测,还要注重以下两点:
        (1)对该流量计喷嘴的定位销及其焊缝外表停止外表无损检测,察看有没有裂纹或开裂景象。
        (2)对该流量计喷嘴的定位销及焊缝外表停止光谱阐发和硬度检测,确认定位销的材质、操纵的焊材和焊后热处置是不是合适设想请求。
5 总 结
        (1)今朝电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计首要根据 TSG GOOOl-2012、GD2000、GB/T 2624-2006、IS05167-2003、GB/T 16507 《水管汽锅》、市监特函〔2018〕515号函停止设想、制作、查验。
        (2)据某研讨机构统计,良多未颠末制作监检的ISA1932 喷嘴流量计均存在差别程度的未熔合、未焊透等风险性缺点,其缺点很能够是来自于制作关键。从设想下去看,喷嘴流量计其拆卸空隙若能合适焊口组对的规范请求,焊口品质能够获得保障,首要是流量计制作进程中对焊接品质缺少羁系,这说了然对电站汽锅主蒸汽管道中操纵的喷嘴流量计停止制作监检的须要性。
        (3)长径喷嘴流量计的补充查验检测应增强存眷其喷嘴定位销及其焊缝外表的查验检测,察看其是不是有裂纹或其余超标缺点,确认定位销材质、焊材、热处置是不是合适设想请求。
        (4)在用的未颠末制作监检的 ISA1932 喷嘴流量计,因为布局缘由和企业综合本钱斟酌,今朝很难有用的对中间对接环焊缝停止 100%的补充查验检测,普通倡议操纵单元改换,对操纵中的流量计增强监控,同时订购合适请求的流量计当令改换拆卸。
        (5)本文所切磋的喷嘴流量计的查验检测体例依然须要展开更普遍的研讨,再者笔者程度无限,如有不妥的地方敬请斧正。
 
本文作者: 庄国华 张德超 孙 磊
山东省特种装备查验研讨院临沂分院
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