锅炉用流量计存在的问题

发布时间：2023-03-28 08:50:37 点击次数：

1.结构问题
对流量计的结构要求，原则_上应由整段无缝钢管制成，不得存在异种钢焊接的环缝。特殊情况需要使用两截管段用环缝焊接流量计(壳体)的，应经锅炉设计文件鉴定机构书面同意。法兰式流量计和焊接式流量计均有两截管段制成，对于焊接式流量计在制造环节多出一道焊口，在515号文之前，既未进行过监督检验，也无锅炉设计文件鉴定机构出具的书面同意资料，而且有文献表面4焊接式流量计壳体与孔板焊接的根部位置存在较大的应力，因此焊接式流量计此种结构存在一定的安全隐患。
2.流量计焊材错用
流量计的安装一般在锅炉冲管结束后进行，而锅炉及四大管道的检验检测都已在吹管前结束，因此对在用流量计的补充检验检测应包含流量计与主蒸汽管道的安装焊口。515号文要求对在用电站锅炉流量计合金钢材质对接接头进行100%化学成分光谱分析和硬度检测。笔者在一次主蒸汽管道检验工作中，发现流量计与主蒸汽管道连接的两个环焊缝现场光谱分析显示含Cr约20%，含Ni约10%，属于奥氏体焊材。管材和流量计材质均为12Cr1MoVG，管材规格为φ219x7mm;工作温度450℃，工作压力3.82MPa。
奥氏体不锈钢的线膨胀系数比12Cr1MoVG高30%~50%，在高温条件下存在显著的热应力;奥氏体钢的弹性模量较12Cr1MoVG小5%左右、屈服应力低20%~30%，易于产生弹塑性变形，增加奥氏体区城的应变。采用数值模拟的方法模拟流量计与主蒸汽管道连接处焊接接头的应力水平，如图5显示450C时焊接接头的热应力(MISES等效应力，单位Pa)。可见焊缝及其近邻区域普遍存在较大的热应力,且焊缝金属的全部以及母材.上沿坡口宽约2mm的带状区城均产生了屈服。又考虑到焊缝金属和母材的化学成分差异较大，在高温条件下碳的迁移会形成扩散迁移层(脆化层和软化层)I5],增加焊接接头开裂的风险。基于此，对此流量计提出了更换或修理的建议。

3.流量计材质与主蒸汽管道材质不同
在检验的过程中经常遇到流量计材质与主蒸汽管道材质不同的情况，主要分为以下三种:1)流量计为碳钢(20G),主蒸汽管道为低合金钢，如15CrMoG/12Cr1MoVG;2)流量计为低合金钢，主蒸汽管道为碳钢;3)流量计与主蒸汽管道均为低合金钢，但材质不同，如流量计为15CrMoG，主蒸汽管道为12Cr1MoVG，或反之。
流量计壳体不允许存在异种钢焊接环缝，但是对于流量计与主蒸汽管道连接焊缝未做具体要求。基于在检验中发现的问题，流量计与主蒸汽管道连接焊缝往往更容易出现问题，因此应该做同等要求。针对前面说的第一-种情况，20G在管道.上允许使用温度≤430℃，低合金钢主蒸汽管道的使用温度一般都超过450℃，流量计材质存在超温运行的危险，因此这种情况，流量计应予以更换。针对第二种情况，主蒸汽管道为碳钢，流量计为低合金钢，流量计不存在超温运行的风险，虽同为异种钢焊接，但是碳钢和低合金钢弹性模量相差不大，线膨胀系数基本相同，由此带来的热应力不大，建议加强监控。对于第三种情况，同属低合金钢，不属于异种钢焊接接头，因此.是符合要求的。

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