摘要:根(gēn)據熱式(shì)質量流(liú)量計
的(de)工作原(yuán)理,以主(zhu)泵第三(sān)級密封(feng)洩漏流(liu)的測量(liàng)爲例,分(fen)析✂️了其(qi)在核電(diàn)廠液體(ti)微小流(liu)量測量(liàng)中的适(shi)用性,并(bing)與現有(yǒu)的測量(liàng)方法進(jìn)行了比(bǐ)較。
流量(liang)是核電(dian)廠運行(hang)過程中(zhōng)重要的(de)過程參(cān)數之一(yī)🔞,常用的(de)流量測(cè)量儀表(biǎo)有
孔闆(pǎn)流量計(ji)
、
超聲波(bo)流量計(jì)
、
電磁流(liu)量計
以(yǐ)及熱式(shì)質量流(liu)量計等(děng)。熱式質(zhi)量流量(liàng)計目前(qian)多☀️用于(yú)工☀️業中(zhong)氣體流(liu)量的測(ce)量,在核(he)電廠中(zhong)則普遍(bian)應用于(yu)通風系(xi)✊統流🈲量(liàng)測量場(chǎng)合。在采(cai)用軸封(fēng)型主泵(bèng)的核電(diàn)廠中,主(zhu)泵第三(san)級密封(feng)洩漏流(liú)是典型(xing)的微小(xiao)流量工(gong)況。孔闆(pan)流量計(ji)和超聲(sheng)波流量(liang)計通常(chang)💯并不适(shì)用或不(bu)能取得(dé)良好的(de)測量效(xiào)果,熱式(shi)質量👉流(liu)量計自(zì)問世💋以(yi)來,已在(zài)核電廠(chǎng)通風系(xì)統中💔獲(huò)得了成(cheng)功的應(yīng)用,而👣在(zài)液體微(wēi)小流量(liàng)🤞測量方(fang)面,熱式(shi)質量流(liu)量計也(ye)具有一(yi)定的适(shi)用性。
1熱(re)式質量(liang)流量計(ji)的原理(li)
熱式質(zhi)量流量(liàng)計是利(li)用熱傳(chuán)導原理(lǐ),即通過(guo)流動中(zhong)的流體(tǐ)與熱源(yuán)之間的(de)熱量交(jiāo)換,來測(cè)量介.質(zhi)流🈚量的(de)♻️儀表,主(zhǔ)要可分(fèn)爲兩類(lei):利用流(liú)體流動(dong)傳遞熱(re)量改變(bian)♋測量管(guan)壁溫度(dù)分布(即(ji)熱傳導(dao)分布)效(xiào)應的熱(re)分布式(shi)流量計(ji),也稱爲(wèi)量熱🥰式(shi)質量流(liú)🌍量計;利(li)用熱消(xiao)散效應(yīng)⭐(基于金(jīn)氏定律(lǜ))的侵人(rén)式🔞質量(liàng)流量計(jì),也稱爲(wèi)導熱式(shi)質量流(liú)量計或(huò)插人式(shì)質量流(liú)量計🐇。
熱(rè)分布式(shì)質量流(liu)量計的(de)工作原(yuan)理是在(zài)測量管(guǎn)外壁上(shang)、下📧遊各(gè)繞兩組(zǔ)加熱/檢(jiǎn)測線圈(quān),兩組線(xian)圈通以(yǐ)恒定電(diàn)流加熱(re),當流體(ti)靜止(無(wu)流量通(tong)過)時,兩(liǎng)組線圈(quan)中心上(shang)、下遊溫(wen)度分布(bù)處于對(dui)稱平衡(héng)狀态,兩(liang)組檢測(cè)線圈的(de)電阻相(xiang)等;當有(yǒu)流體流(liu)動時,流(liu)體将,上(shang)遊管壁(bi)熱量帶(dài)走傳遞(di)給🈲下遊(you)管壁,破(pò)壞原平(ping)衡狀🔅态(tai),線圈電(diàn)阻産生(shēng)差異,檢(jian)測其差(cha)值從而(ér)求得🙇🏻流(liú)體質量(liàng)流量🚩:
式(shì)中A----熱傳(chuán)導系數(shu);
Cp----被測介(jie)質的定(ding)壓比熱(re)容;
K----常數(shù)。
熱消散(sàn)效應(基(ji)于金氏(shi)定律)侵(qin)人式質(zhi)量流量(liàng)計的工(gōng)作原理(li)🏒是将兩(liang)個溫度(dù)傳感器(qì)(一般爲(wei)
鉑熱電(dian)阻
)分别(bié)置于管(guan)道的流(liú)體中,由(you)其中一(yī)個鉑電(diàn)阻測得(dé)🔞流體本(běn)身的溫(wen)度T,另一(yi)個鉑電(diàn)阻經一(yi)定功率(lü)的電✊加(jiā)熱,其溫(wēn)度Tv高于(yú)T,當流體(ti)靜止時(shí)其溫度(du)最高,伴(ban)随着管(guan)道中流(liú)體🌍流量(liàng)的增加(jia),流體流(liu)動帶走(zou)更多熱(re)量使Tv降(jiàng)低⚽,即可(ke)通過溫(wen)度差求(qiu)取流量(liang)值。基于(yu)金氏定(dìng)律的熱(re)絲熱散(san)失率爲(wèi):
式中cp一(yi)流體的(de)定容比(bǐ)熱容;
d一(yi)熱絲直(zhi)徑;
H/L一單(dān)位長度(dù)熱散失(shī)率;
V一流(liú)體的流(liú)速;
ρ一流(liu)體的密(mì)度;
λ一流(liú)體的熱(rè)導率。
侵(qīn)人式質(zhi)量流量(liang)計根據(ju)對鉑熱(re)電阻的(de)加熱方(fāng)式,又分(fen)爲☀️恒🤟功(gōng)率式、恒(heng)溫差式(shì)和恒比(bǐ)率式。
恒(héng)功率式(shi)是在加(jiā)熱電路(lu)上用一(yī)個恒定(dìng)功率的(de)電🏃🏻♂️能對(duì)鉑電🏃♂️阻(zǔ)進行加(jia)熱,流體(tǐ)介質在(zài)靜态時(shi),被加熱(rè)的鉑電(diàn)阻和沒(méi)有被💃加(jiā)熱的鉑(bo)電阻之(zhī)間溫度(du)差最大(da),随着流(liu)體介質(zhi)的流動(dòng),被加熱(re)鉑電阻(zu)上溫度(du)降🥰低,則(zé)兩個✉️鉑(bo)電阻之(zhī)間的溫(wēn)差減小(xiǎo)。恒功率(lǜ)式熱式(shì)💋質量流(liu)量計是(shì)通過測(ce)量溫差(cha)的變化(hua)來獲得(dé)流體🈲介(jiè)質流量(liàng)的變化(huà)。
恒溫差(cha)式是加(jia)熱一支(zhī)鉑電阻(zu),使其比(bi)不加熱(re)的鉑電(dian)阻高🙇♀️出(chu)一個恒(héng)定的溫(wēn)度。随着(zhe)流體介(jie)質的流(liu)動,被加(jia)熱的鉑(bó)電阻由(you)于散熱(rè)而導緻(zhì)溫度降(jiang)低,通過(guo)反饋電(dian)路反饋(kui)🛀🏻到處理(li)器增大(dà)♉加熱器(qì)的電流(liú)(也可以(yi)是電壓(ya)♈)來保持(chi)其溫差(cha)爲恒定(ding)值,再通(tong)過檢測(ce)變化的(de)電流(或(huo)電壓)來(lái)獲得流(liú)量的變(biàn)化👌值。恒(heng)比率式(shì)是在恒(heng)溫差✊原(yuan)理的基(jī)礎上,通(tōng)過調.節(jie)施加在(zài)加熱❄️端(duan)熱電阻(zu).上的加(jia)熱電流(liu)以保證(zheng)被加熱(rè)的鉑電(diàn)阻👉阻值(zhí)與不加(jiā)熱的鉑(bo)電阻阻(zu)值成-恒(heng)定比率(lǜ)。同恒溫(wēn)差式質(zhì)量流量(liàng)計一樣(yàng),恒比率(lü)式質量(liang)流量計(ji)🔴也是✏️通(tōng)過檢測(cè)變化的(de)電流來(lai)獲得管(guan)道中流(liu)體的流(liu)量值。
2核(he)電廠中(zhong)微小流(liu)量的測(cè)量與熱(re)式質量(liang)流量計(ji)的應用(yòng)
2.1核電廠(chǎng)中的典(dian)型微小(xiao)流量測(cè)量工況(kuàng)
在使用(yong)軸封型(xíng)反應堆(dui)冷卻劑(jì)泵(主泵(beng))的核電(dian)廠中,主(zhu)泵的第(di)三級密(mi)封洩漏(lou)流是一(yi)-種典型(xing)的微小(xiǎo)流量工(gong)況。軸封(fēng)系統是(shì)軸封型(xing)主泵的(de)關鍵部(bu)件,其長(zhang)期可靠(kào)運行不(bú)僅關系(xì)到核電(diàn)廠的正(zheng)常運行(háng),也直接(jiē)影響到(dao)核電廠(chang)的安全(quán)。軸封🧑🏾🤝🧑🏼的(de)功能是(shì)保證核(hé)電廠正(zheng)常運行(háng)📱期間從(cóng)一回路(lù)系統沿(yán)主泵泵(beng)軸向安(ān)全殼空(kōng)間環境(jing)🚩的反應(ying)堆冷卻(què)劑洩漏(lou)量基本(běn)爲零,要(yao)求其長(zhǎng)期處于(yu)高壓差(chà)工況,并(bing)維持可(kě)控洩漏(lòu)率。軸💃🏻封(feng)一旦失(shi)效會導(dao)🔴緻核電(diàn)廠一回(huí)路的壓(yā)力邊界(jie)完整性(xing)喪🐅失,其(qi)洩漏率(lü)如果超(chao)過了化(hua)容系統(tong)的補🧡給(gěi)能力.則(zé)會導緻(zhi)潛在的(de)小破口(kǒu)失水事(shi)故的發(fā)生,影響(xiǎng)電廠安(ān)全。典型(xíng)的流體(ti)動壓型(xíng)軸封系(xì)統通常(chang)由3道串(chuàn)聯機械(xiè)密封和(he)1道停車(chē)✊密封組(zu)成,通過(guo)降壓裝(zhuāng)置将一(yi)回路系(xi)統壓力(li)分配到(dào)🔴串聯的(de)各級密(mì)封㊙️上面(mian),從而降(jiang)低🚶單級(jí)密封承(chéng)受的壓(yā)力,增加(jiā)主泵🐅軸(zhou)封長期(qī)運行的(de)可靠性(xìng)。通過三(sān)級降壓(yā),主泵第(di)三道密(mì)封💚之後(hou)壓力降(jiàng)低至大(dà)氣壓。考(kǎo)慮到若(ruò)⁉️主泵第(di)三級密(mì)封洩漏(lou)流流量(liang)過大,說(shuō)明密封(feng)可能已(yǐ)磨損或(huo)損壞,流(liu)量過小(xiao),則對☁️密(mì)封面的(de)散熱和(he)💋潤滑不(bu)利,而影(yǐng)響軸封(feng)💁壽命。因(yīn)而在核(hé)電廠正(zheng)常運行(hang)工況下(xia),主泵第(dì)三級密(mi)封洩漏(lòu)流的流(liú)量約爲(wei)5L./h左右",當(dāng)流量達(dá)到50./h時.則(zé)需要産(chan)生報警(jing)提醒操(cāo)作員。
2.2常(chang)用的主(zhu)泵第三(sān)級密封(feng)洩漏流(liú)量測量(liang)方法
目(mu)前在多(duō)個核電(dian)廠(例如(ru)秦山核(hé)電)中,采(cǎi)用容積(ji)式流💁量(liàng)測量的(de)方法,即(ji)通過液(yè)位儀表(biao)測量主(zhǔ)泵密封(fēng)洩漏流(liú)量在容(róng)器中的(de)變化速(su)率來推(tuī)算洩漏(lou)流量。測(ce)量示㊙️意(yì)圖如圖(tú)1所示。
容(rong)積式流(liu)量測量(liang)裝置一(yī)般由容(róng)器(允許(xǔ)流人和(hé)流出)和(hé)液位開(kai)關組成(cheng)。當正常(chang)運行時(shí),容器内(nei)的液位(wei)随液💞體(tǐ)流人和(he)流出🙇♀️速(sù)率的變(biàn)化而變(biàn)化:
式中(zhong)
a-容器下(xià)洩口的(de)面積;
A一(yī)容器的(de)截面積(ji);
f(t)一洩漏(lou)流的瞬(shun)時流量(liang);
h(t)--容器内(nei)液位。
當(dāng)流量增(zēng)大時,流(liú)人容器(qi)的流量(liàng)大于經(jing)容器下(xià)洩口流(liú)出⛷️的流(liu)量,容器(qì)内的液(ye)位開始(shi).上升。當(dāng)上升至(zhi)容器内(nèi)的設定(dìng)點時,觸(chù)發液位(wei)開關動(dòng)作,發生(sheng)報警🔱,表(biǎo)明第三(sān)級洩漏(lòu)流的流(liú)量過大(dà)。若将液(ye)位測量(liang)儀表由(you)液位開(kai)關改爲(wèi)液位變(bian)送器
,并(bing)配合數(shu)據采集(ji)和處理(li)系統,則(zé)可獲取(qu)洩漏流(liu)實時流(liu)🚶♀️量。
2.3熱式(shi)質量流(liu)量計的(de)适用性(xing)
考慮到(dào)容積式(shi)流量測(cè)量裝置(zhì)結構較(jiào)複雜,安(an)裝維護(hù)和🌏校準(zhǔn)不方便(bian),有必要(yao)在滿足(zú)精度和(hé)抗震.性(xìng)能要求(qiú)的前🈲提(ti)下,采用(yong)安裝和(hé)維護方(fang)便的其(qí)他形式(shì)流量測(ce)量儀表(biǎo)。熱式質(zhì)量流量(liang)🏃♂️計已在(zài)氣體流(liu)量測量(liàng)領域獲(huo)得了成(chéng)功的應(ying)用,具有(yǒu)無可動(dong)部件、壓(ya)損小及(ji)量程比(bi)📧寬等特(te)點,例如(ru)在核電(diàn)廠的通(tong)風系統(tong)中,已成(cheng)功地替(tì)代皮托(tuo)管成爲(wèi)🌐重要的(de)測量方(fāng)式。但在(zai)液位流(liu)量測量(liàng)🌈領域,熱(re)式質量(liang)流量計(ji)的應用(yòng)仍具有(you)局限性(xing)。
由式(2)可(ke)知,熱絲(sī)的熱散(sàn)失率與(yǔ)流體的(de)熱導率(lü)、比熱容(rong)、流👣速和(he)密度有(yǒu)關。相對(duì)于通風(fēng)系統中(zhōng)的空氣(qì)來🐇說,水(shui)是-種具(jù)有較大(da)比熱容(rong)、較大密(mì)度和熱(rè)導率的(de)介質。在(zai)相同的(de)流速下(xia),水帶走(zǒu)🌈的熱量(liàng)遠大于(yú)空氣,對(duì)于以恒(héng)定功率(lǜ)加熱熱(rè)端鉑電(dian)阻的恒(heng)功率型(xing)熱式質(zhi)量流量(liang)✏️計,爲了(le)适應水(shuǐ)流量的(de)測量,加(jia)熱電路(lù)會采用(yòng)比較高(gao)的加熱(rè)功率爲(wei)熱端鉑(bó)電阻進(jin)行加熱(re);對于恒(héng)溫差型(xíng)的熱式(shi)質量流(liu)量計,爲(wèi)了維持(chi)兩💋個鉑(bó)電阻之(zhi)間恒定(dìng)的溫差(chà),加熱電(dian)路同🏒樣(yàng)會處于(yú)比較高(gao)的加熱(re)功率狀(zhuàng)态下,且(qie)加熱功(gong)率将随(sui)🔴水流🤩量(liàng)的增大(da)而增大(dà)。因而,無(wu)論是恒(héng)功率型(xíng)還是恒(heng)溫差型(xing),加熱功(gōng)🈚率的提(ti)高會對(duì)流量計(ji)的安全(quan)性和壽(shou)👈命有很(hěn)大的影(ying)響,也使(shi)其應用(yong)環境造(zào)成一定(dìng)的局📱限(xian)性。而恒(héng)比率式(shì)流量計(jì)由于通(tōng)過調節(jiē)🙇🏻施加在(zài)熱端熱(re)電阻上(shang)的加熱(re)電流,使(shǐ)熱端熱(rè)電阻的(de)阻值與(yu)💋冷端熱(rè)電阻的(de)阻值成(chéng)一恒定(ding)比率,因(yīn)♻️而同恒(heng)溫差式(shì)流量計(jì)相比,在(zai)測量相(xiàng)同流速(su)流體的(de)情況下(xià),恒比率(lü)式流量(liàng)⭐計熱端(duan)鉑電阻(zu)的加熱(rè)電流要(yao)小于恒(heng)溫差式(shì),因而其(qi)加熱功(gōng)率不會(hui)過高而(er)産生儀(yi)表安💋全(quán)性和使(shi)🚩用壽命(mìng)方面的(de)不🚩利影(ying)響。對于(yu)主泵第(dì)🏒三🏒級密(mì)封洩漏(lou)流這種(zhong)微小流(liu)量的測(ce)量,相對(duì)于恒功(gōng)👄率式和(he)恒溫差(cha)式,恒比(bi)率式熱(rè)式質量(liang)流量👨❤️👨計(jì)具有更(gèng)✊好的應(yīng)用價值(zhi),然而對(duì)于較大(dà)液體流(liu)量的測(cè)量💁則并(bìng)🌈不适用(yong)。恒比率(lǜ)式流量(liàng)計的熱(rè)端鉑電(dian)阻加熱(re)🆚電流Ih與(yu)⛱️介質質(zhi)量流量(liang)m的關系(xì)爲:
式中(zhōng)Ap-一流體(ti)流經管(guan)道的截(jie)面積;
As一(yī)傳感器(qì)參與熱(rè)交換部(bù)分的表(biao)面積;
C1、C2一(yi)通過校(xiao)準确定(dìng)的常數(shù);
d一熱電(diàn)阻傳感(gan)器直徑(jìng);
k一流體(tǐ)熱導率(lǜ);
Ls一傳感(gan)器損耗(hào)能量的(de)因數;
n一(yi)校準過(guò)程中通(tong)過回歸(guī)确定的(de)指數;
Pr一(yi)流體的(de)普朗特(tè)數;
Rc一冷(leng)端鉑電(diàn)阻阻值(zhi);
Rco一冷端(duan)鉑電阻(zǔ)在0℃時的(de)阻值;
RH一(yī)熱端鉑(bó)電阻阻(zu)值;
RH0一熱(re)端鉑電(dian)阻在0C時(shi)的阻值(zhi);,
r一恒比(bi)率參數(shù)(自加熱(re)系數),r=
a一(yī)鉑電阻(zǔ)的參數(shù)。
2.3.1基本性(xing)能
熱式(shì)質量流(liú)量計作(zuò)爲一種(zhong)直接測(ce)量質量(liàng)流量的(de)智能型(xíng)流量儀(yi)表,具有(you)結構簡(jian)單、體積(jī)小、數字(zì)化程度(dù)高及安(ān)裝方便(biàn)等💔優點(dian)🏒。熱式質(zhi)量流量(liàng)計的.測(cè)量精度(du)一般約(yuē)爲±1%,重複(fu)性爲±0.2%;量(liang)程比寬(kuān)可♋達100:1,最(zuì)高可達(da)1000:1;在-40~60℃的環(huán)境溫度(dù)下可👨❤️👨正(zhèng)常工作(zuo);可耐受(shòu)3MPa或更高(gao)的管道(dao)壓力;允(yǔn)許介質(zhi)工作溫(wen)🎯度-70~400℃;允許(xǔ)被測液(yè)體的流(liu)速爲0~4m/s;支(zhi)持HART協議(yi)。另🏃🏻外,具(jù)有壓損(sǔn)小、直管(guan)段要求(qiú)低😘和允(yǔn)許動态(tài)修正的(de)特點,其(qí)響應時(shí)間較🐕長(zhang),未采用(yòng)特殊🚶設(shè)計時可(ke)達幾秒(miǎo)。熱式質(zhì)量流量(liàng)計具有(yǒu)🤞一體式(shì)和分體(tǐ)式兩種(zhong).結構,在(zai)累積輻(fu)照劑量(liang)較大區(qū)域,可采(cǎi)用分體(tǐ)式流量(liang)計進行(háng)測量,信(xin)号處理(lǐ)部分布(bù)置于累(lèi)積輻照(zhao)劑量較(jiao)小區域(yù)。
主泵第(dì)三級密(mi)封洩漏(lou)流正常(chang)工況下(xià)在5L/h左右(yòu),達到50L/h時(shí)♍報警,不(bu)用于過(guo)程控制(zhì)。在電廠(chǎng)正常運(yun)行工況(kuàng)下,測點(diǎn)所在區(qu)域的環(huan)境溫度(du)約爲50℃以(yi)下,工作(zuò)壓力小(xiao)于0.6MPa,工作(zuò)溫度小(xiao)于100℃,要求(qiu)測量範(fan)圍的量(liang)程比約(yuē)爲30:1,屬于(yú)非1E級測(ce)點。因此(cǐ),就測量(liang)要求而(er)言,熱式(shi)質量流(liú)量😘計适(shi)用于主(zhǔ)泵第三(san)級密封(feng)洩漏流(liú)量的測(cè)量。
2.3.2抗震(zhen)性能
由(yóu)于主泵(bèng)第三級(ji)密封洩(xiè)漏流測(cè)點位于(yú)安全殼(ké)内💯,周圍(wéi)☀️存🔴在1E級(ji)儀表和(hé)核級管(guǎn)道,盡管(guǎn)測點本(ben)身不需(xū)要在設(shè)計基準(zhun)事件工(gong)況下執(zhi)行功能(neng),但不應(yīng)對其他(tā)需要執(zhí)行功能(néng)的設備(bèi)或儀表(biao)造成損(sun)害,因而(ér)用于該(gai)測點的(de)儀表應(ying)🤞滿足抗(kang)震要求(qiú),在SSE地震(zhen)載荷下(xià)💚,滿足結(jie)構完整(zheng)性的要(yào)求,避免(miǎn)放射性(xing)物質經(jing)儀表破(po)口向環(huán)境釋放(fang)以及對(duì)周圍1E級(jí)儀表和(he)核級設(she)備🔴産生(shēng)潛在危(wēi)害。
熱式(shì)質量流(liú)量計結(jié)構簡單(dān),除進行(hang)抗震試(shì)驗外,抗(kang)☁️震分析(xi)亦可♉用(yong)于分析(xi)其抗震(zhen)性能。在(zài)抗震分(fen)析中🔅,需(xu)要重點(dian)對薄弱(ruò)部位進(jin)行應力(li)分析,通(tōng)常包括(kuò)傳🏃♀️感器(qi)與♈管道(dào)相交的(de)節點處(chù)、螺紋連(lián)接處及(jí)法蘭連(lián)接處等(deng)位置。
對(dui)某一型(xing)号熱式(shì)質量流(liu)量計進(jin)行抗震(zhèn)分析,取(qǔ)三向峰(feng)值加速(sù)度爲6g。通(tong)過應力(lì)分析表(biǎo)明,流量(liàng)計的第(di)一-階🏃自(zi)振頻率(lü)大于33Hz,在(zai)地震載(zǎi)荷作用(yong)下,薄弱(ruò)部位的(de)計算💁應(ying)力值均(jun)小于規(gui)定的應(yīng)力限值(zhi),從而認(rèn)爲其在(zai)SSE地震載(zai)荷下,結(jié)構完整(zhěng)性可以(yi)得到👉保(bao)證。
2.3.3耐輻(fu)照性能(neng)
因主泵(bèng)第三級(jí)密封洩(xie)漏流測(ce)點位于(yú)安全殼(ke)内,在電(dian)廠正常(chang)㊙️運行工(gōng)況下,探(tan)頭所處(chu)的環境(jing)具有一(yi)定的電(diàn)離輻射(shè)存在。因(yīn)而,用👈于(yú)該測點(dian)的儀表(biao)應能經(jīng)受--定的(de)累積輻(fú)照劑量(liàng)而測量(liàng)結果仍(réng)在要求(qiu)的測量(liàng)精度範(fan)👄圍内。目(mù)前,對于(yú)儀表☁️的(de)耐輻照(zhào)性能,主(zhu)要♊采用(yòng)試驗法(fǎ)進行驗(yàn)證。
對某(mǒu)一型号(hào)分體式(shi)熱式質(zhi)量流量(liàng)計探頭(tou)進行耐(nai)⭕輻🔴照試(shì)💚驗,輻射(she)源采用(yòng)钴-60,試驗(yan)時間持(chí)續40h以上(shàng),累積輻(fú)照🈚劑量(liàng)約2x104Gy,輻照(zhao)後進行(hang)🔅功能試(shi)驗,流量(liang)計的輸(shū)出維持(chí)在測量(liang)精度範(fàn)圍内,表(biao)明🔞該型(xing)流量計(jì)可以經(jīng)受若幹(gan)年的累(lèi)積輻照(zhào)劑量而(er)不損壞(huai)。
2.3.4安裝
爲(wèi)便于安(ān)裝和維(wei)護,流量(liàng)計可采(cǎi)用法蘭(lan)-法蘭連(lián)接的形(xíng)式。在一(yi)般情況(kuang)下,爲了(le)滿足測(ce)量精度(du),熱式質(zhi)量流量(liàng)計對于(yú)前後直(zhí)管段的(de)要求較(jiào)高,部分(fèn)型号的(de)流量計(jì)要求的(de)直管🔴段(duàn)長度可(ke)達到前(qián)15D、後5D以上(shàng)。但由于(yú)流量計(ji)允許動(dong)态修正(zhèng),經過标(biāo)定和修(xiu)正後,可(ke)💃🏻降低熱(re)式質量(liang)流量計(jì)的前後(hòu)直管段(duàn)要求。對(duì)于主💋泵(beng)第三級(ji)密🐉封洩(xie)漏流的(de)測量,熱(rè)式質量(liàng)流量計(jì)可👨❤️👨滿足(zu)安裝👉和(he)維護要(yao)求。
2.4水流(liú)量測量(liàng)試驗驗(yàn)證
熱式(shì)質量流(liu)量計在(zai)出廠前(qián)均經過(guò)出廠标(biao)定,以确(que)保其性(xing)能滿足(zú)要求。此(cǐ)外,爲了(le)驗證流(liu)量計在(zai)主泵第(di)三級密(mi)封洩漏(lou)流量測(cè)量場合(hé)的适用(yong)性,搭建(jiàn)了模拟(ni)試驗裝(zhuang)置如圖(tú)2所示。試(shì)驗裝置(zhì)由玻璃(lí)轉子流(liu)㊙️量計、壓(ya)力📐表、Swagelok計(jì)量閥和(hé)管道組(zu)成。流量(liàng)計探頭(tóu)安裝♋在(zai)壓力表(biǎo)和✊閥門(men)之間,測(ce)量信号(hao)通過電(diàn)纜送至(zhì)流🆚量計(jì)的數據(ju)處理單(dan)元,并最(zui)終🛀在顯(xian)示儀上(shàng)進行顯(xiǎn)🌍示。計量(liang)閥㊙️用于(yú)調節試(shi)驗裝置(zhi)的流量(liàng),玻璃轉(zhuan)子流量(liàng)計測得(dé)的結果(guo)作爲熱(rè)式質量(liàng)流量計(ji)測量結(jié)果的參(can)考,壓力(lì)表用于(yú)試驗裝(zhuāng)置試驗(yan)過程壓(ya)力的測(ce)量。
由于(yu)主泵第(dì)三級密(mi)封洩漏(lòu)流的流(liú)量在正(zhèng)常運行(háng)工況下(xià)約爲5L/h左(zuǒ)右,當達(da)到50L/h時需(xū)要發出(chū)報警。因(yin)此,試🐆驗(yan)點可适(shi)當取爲(wèi)5L/h以下、5L/h、5~50L/h和(he)50L/h以上。通(tong)過調節(jie)計量閥(fá)達到各(gè)選取試(shi)驗點的(de)流量,将(jiang)熱🌂式質(zhì)量流量(liang)計的測(ce)🙇♀️量結果(guǒ)與玻璃(li)轉子流(liu)量計測(cè)量結果(guo)進行對(duì)比,結🚶♀️果(guǒ)顯示,熱(rè)式質量(liàng)流量計(ji)的結果(guo)與玻璃(li)轉子流(liú)量計的(de)結果是(shì)相符的(de)。
2.5布置設(shè)計
采用(yong)熱式質(zhì)量流量(liang)計替代(dai)容積式(shì)流量測(cè)量裝置(zhì)測量主(zhu)泵第三(sān)級密封(feng)洩漏流(liú)量,對于(yu)簡化洩(xiè)漏流管(guǎn)道布置(zhì)和儀表(biǎo)安裝具(jù)有一定(ding)的積極(jí)作用。然(ran)而爲了(le)确保流(liú)量計正(zheng)常工作(zuò),以及安(an)裝📞和維(wei)護方便(bian),流量計(jì)的🍓布置(zhi)也需🏃🏻♂️要(yào)采取一(yi)些措施(shī)。一般洩(xiè)漏流㊙️管(guan)道的通(tōng)徑采用(yòng)DN25mm,由于洩(xie)♍漏流量(liang)小,在電(diàn)廠運行(háng)過程中(zhong),可能出(chū)現洩漏(lòu)流管道(dao)内介質(zhi)不滿管(guǎn)的情況(kuang)🈲,這一情(qíng)況🎯對于(yu)流量計(jì)的測量(liàng)是不🐕利(lì)的。爲了(le)滿足流(liu)量計測(cè)量條件(jian),采🈲取如(ru)下措施(shi):熱式質(zhì)👣量流量(liang)計🥵自帶(dài)管道采(cai)用通徑(jìng)較小的(de)管道,如(ru)DN8mm,與洩漏(lou)流管道(dào)通過異(yì)徑接頭(tou)進行連(lian)接;在流(liú)量計F遊(yóu)适當位(wèi)置設置(zhì)一段向(xiang)上的坡(pō)度後再(zai)向下接(jie)至下洩(xie)管道,替(ti)代直接(jie)向下接(jie)至下洩(xiè)管道🆚的(de)做法🛀。通(tong)過上述(shù)措施,避(bì)免洩漏(lòu)流管道(dao)内出現(xiàn)介質不(bú)滿管的(de)🆚情況。另(ling)外,流量(liang)計與管(guǎn)道采用(yòng)法蘭安(ān)裝,以簡(jiǎn)化安裝(zhuāng)和維護(hù)。
3結束語(yǔ)
盡管熱(re)式質量(liàng)流量計(jì)的響應(ying)時間較(jiào)慢,但對(dui)于核電(dian)廠中🐅對(dui)響💋應時(shí)間要求(qiú)不高的(de)液體微(wēi)小流量(liang)測量場(chǎng)📧合,它提(tí)供了另(ling)外一種(zhong)選擇。除(chú)熱擴散(san)式質量(liang)流量計(ji)外,近些(xie)年出現(xiàn)了基于(yu)🤩珀爾帖(tiē)效應的(de)制冷🔴型(xíng)熱式質(zhi)🧡量流量(liang)計,對于(yu)液體☔流(liu)量的測(cè)量,也表(biao)現出一(yi)定的适(shi)💋用性。新(xin)型儀⛱️表(biǎo)的出現(xian),爲過程(cheng)測量提(ti)供了新(xin)的方法(fa)❌,但其實(shí)際應用(yòng)🚶♀️需基于(yu)充分地(dì)分析和(he)驗證。
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