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)帶動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能。原動機(jī)通常是蒸汽機(jī)或燃?xì)廨啓C(jī)，在一些較小的電站，也有可能會使用內(nèi)燃機(jī)。它們都是通過利用高溫、高壓蒸汽或燃?xì)馔ㄟ^透平變?yōu)榈蛪嚎諝饣蚶淠@一過程中的壓降來發(fā)電的。因此在火電廠的生產(chǎn)過程中會有大量的蒸汽需要測量，以便對生產(chǎn)過程進(jìn)行一個有效的控制。本文即是針對目前火電機(jī)組流量測量裝置安裝過程中普遍存在的問題，結(jié)合規(guī)范的要求，對安裝中應(yīng)注意的事項進(jìn)行了闡述，提出相應(yīng)的控制要領(lǐng)及預(yù)控措施，希望能為流量測量裝置施工管理提供參考。
1、常用流量測量裝置
火力發(fā)電廠中需要進(jìn)行流量測量的介質(zhì)主要有：水、蒸汽、風(fēng)、風(fēng)粉、燃油等。常用流量測量裝置主要有：標(biāo)準(zhǔn)孔板、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、文丘里噴嘴、機(jī)翼測速管、均速管、多點(diǎn)組合式測速管、質(zhì)量流量計和超聲波流量計等。
標(biāo)準(zhǔn)：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量。
標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長徑噴嘴、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量?，F(xiàn)大型機(jī)組的主蒸汽流量已不采用流量測量裝置，而是根據(jù)主汽或調(diào)節(jié)級壓力、溫度計算得出。
機(jī)翼測速管、均速管、多點(diǎn)組合式測速管：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）測量。
超聲波流量計應(yīng)用于管徑較大的循環(huán)水流量的測量；燃油采用質(zhì)量流量計。
2、流量測量裝置采購
流量測量裝置的采購是保證流量測量準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。要正確和有效地選擇流量測量方法和儀表，必須熟悉流量儀表和生產(chǎn)過程流體特性這兩方面的技術(shù)，還要考慮經(jīng)濟(jì)因素，歸納起來有五個方面因素，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)專業(yè)要核實(shí)流量計算書內(nèi)計算出的前后直管段長度是否和設(shè)計院管道布置圖相吻和，一般以廠家的要求為主。如果現(xiàn)場的前后直管段確實(shí)不能滿足規(guī)范和廠家的要求，這將增加流量測量的不確定度，這種情況也屢見不鮮；
2）在確定節(jié)流裝置安裝位置后，預(yù)留法蘭或臨時管道的位置，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)專業(yè)照設(shè)計院圖紙對凝結(jié)水補(bǔ)水流量孔板定位，并完成前后法蘭的焊接，結(jié)果在熱控專業(yè)對照廠家流量計算書檢查時，發(fā)現(xiàn)孔板前直管段不滿足要求，在設(shè)計院核實(shí)后，決定將孔板位置向后移，結(jié)果機(jī)務(wù)專業(yè)只好將法蘭重新割下和焊接；
3）除對前后直管段的長度進(jìn)行測量核實(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%。上游直管段具體測量方法為：管道直徑d值應(yīng)是上游取壓口上游0.5d長度范圍內(nèi)的平均內(nèi)徑。該平均內(nèi)徑應(yīng)是至少12個直徑測量值的算術(shù)平均值，亦即在0.5d長度范圍內(nèi)平均分布至少3個橫截面，每個橫截面上分布彼此間角度近似相等的4個直徑，其中兩個截面距上游取壓口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)上游邊緣測量起；
4）根據(jù)風(fēng)速測量裝置的要求，檢查風(fēng)道內(nèi)的支撐是否影響測量。如影響，則需要重新定位或割除相應(yīng)內(nèi)支撐，并請設(shè)計院增設(shè)風(fēng)道外面的加固措施。這種情況在施工過程中也時有發(fā)生，應(yīng)當(dāng)引起注意。
3.2裝置檢查
風(fēng)速測量裝置的檢查較為簡單，主要是規(guī)格型號、材質(zhì)、尺寸、外觀等方面?，F(xiàn)場出現(xiàn)問題的情況不多見。
節(jié)流裝置檢查相對復(fù)雜，檢查的內(nèi)容包括：規(guī)格型號、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)不便于測量，只好由廠家制造時保證其精度了。有的廠家為了保護(hù)孔板的表面，在出廠時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。
智能蒸汽流量計的節(jié)流裝置檢查可按以下步驟進(jìn)行：
1）首先核對材質(zhì)，再目測孔板表面和噴嘴內(nèi)表面應(yīng)該是光潔、無油脂、無劃痕、無麻點(diǎn)?？装迦肟诤蛧娮斐隹谶吘墤?yīng)該尖銳，不能夠有毛邊、劃痕，對著光線目測不應(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)徑千分尺按四個角度測量孔板內(nèi)徑和噴嘴喉部內(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：廠家計算書上的內(nèi)徑d20是指20℃時的值，在計算偏差時，應(yīng)先根據(jù)測量時的溫度和線脹系數(shù)計算出制造內(nèi)徑；
4）對于環(huán)隙測壓的節(jié)流件，還應(yīng)測量環(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)徑也是必測的一項，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)過鍋爐廠供貨的主給水組合式長徑噴嘴其中一個取壓口未開通的情況，幸虧檢查發(fā)現(xiàn)，只好從另一對取壓口分三通處理；
6）墊片的材質(zhì)要核實(shí)，避免因用錯而發(fā)生泄露；墊片的厚度還應(yīng)該在0.1mm～2mm之間，避免過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)測量管底部形成沉積物。出現(xiàn)這種情況，對流量測量的影響是無法估算出的；
2）焊口打磨時要注意對節(jié)流件的保護(hù)。對于法蘭連接的孔板，要將孔板取出再打磨法蘭焊口；對于一體式的節(jié)流件，在打磨焊口時，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，一定不能對節(jié)流件造成損傷。個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，這種磨損是無法彌補(bǔ)的；
4）節(jié)流件的方向是安裝過程中最重要的一環(huán)，噴嘴曲面大口為進(jìn)口，孔板銳邊為進(jìn)口，千萬不能裝反。特別是孔板容易裝錯，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)過定子冷卻水孔板裝反的情況，幸虧在機(jī)組啟動前定冷水打循環(huán)時發(fā)現(xiàn)，及時拆下重新安裝；
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，必須保證端面與節(jié)流件開孔軸線垂直，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保證，即節(jié)流件與取壓裝置、取壓裝置與法蘭、法蘭與測量管等之問的配臺公差來保證；
7）墊圈或密封環(huán)在嵌入時，應(yīng)采取措施使其在任何點(diǎn)上都不會突入管道。當(dāng)采用角接取壓口時，使其不會擋住取壓口或槽。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，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)流裝置測量蒸汽流量時，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
一般來講在流量測量裝置安裝前，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)、儀表管長度盡量短等因素。液體和蒸汽流量差壓變送器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)儀表管路時一定要注意坡度。風(fēng)粉流量取壓短管與儀表管的連接采用接頭方式，這樣便于進(jìn)行儀表管路嚴(yán)密性試驗(yàn)。
另外，對于水和蒸汽流量，在變送器投用前，排污的時間長一些，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算書。采用excel表格，列出所有節(jié)流裝置的清單，并根據(jù)計算書的數(shù)據(jù)和excel的函數(shù)功能，自動計算出所需要檢查的數(shù)據(jù)，方便測量檢查之用。及時對到貨的設(shè)備進(jìn)行檢查，早發(fā)現(xiàn)問題早解決。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算書和供貨。
5.2加強(qiáng)知識培訓(xùn)
就筆者所接觸到的多家電力工程建設(shè)公司（施工單位）來說，真正深入了解流量測量裝置（特別是節(jié)流裝置）的專業(yè)人員不多，認(rèn)識水平一般僅停留在按照設(shè)計圖紙定位、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)、熱控人員的流量測量裝置知識培訓(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)、專業(yè)配合
在施工組織設(shè)計或施工作業(yè)指導(dǎo)書中就要明確關(guān)于流量測量裝置安裝的機(jī)務(wù)和熱控專業(yè)職責(zé)范圍。要具體到開箱驗(yàn)收、圖紙核對、定位、檢查及數(shù)據(jù)的記錄、檢查及安裝時的相互通知和配合等。
5.4仔細(xì)核對圖紙
當(dāng)收到廠家的流量計算書后，要及時核對設(shè)計圖紙中流量測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度所確定的安裝位置是流量測量位置，在現(xiàn)場條件滿足的情況下，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）對裝置本身檢查的項目和必須測量的數(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沖洗管道；
3）對前后直管道檢查的項目和必須測量的數(shù)據(jù)并做好記錄；
4）安裝過程中對裝置的保護(hù)措施；
5）測量裝置的進(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；
8）冷凝器的安裝注意事項等。
5.6及時聯(lián)系廠家和設(shè)計院
在檢查和安裝過程中，發(fā)現(xiàn)問題要及時聯(lián)系廠家或設(shè)計院解決，不能圖省事，抱著按設(shè)計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；墊片的材質(zhì)不能滿足要求；風(fēng)道內(nèi)支撐過近需要割除等問題。
5.7加強(qiáng)質(zhì)量控制
流量測量裝置安裝的質(zhì)量控制是施工單位質(zhì)檢部門和監(jiān)理的職責(zé)，應(yīng)做好施工前、施工中的質(zhì)量檢查和測量數(shù)據(jù)核對，把好質(zhì)量關(guān)，對施工中出現(xiàn)的問題及時予以糾正，特別是要及時阻止先安裝節(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，流量測量信號的準(zhǔn)確性較為重要，流量測量裝置的安裝要求更高。通過本文對流量測量裝置在安裝過程中可能出現(xiàn)的問題描述提出預(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程中出現(xiàn)類似的問題。