[发明专利]高精度一体化核级文丘里管

说明书

技术领域

本发明涉及流体测量领域，特别涉及一种高精度一体化核级文丘里管。

背景技术

文丘里管是一种测量管路流量仪表，起到测量流体流量的作用。

第三代新型核电技术主给水系统对流量测量用文丘里管的测量精度、安全性能、使用寿命要求越来越高，总长超过十米的大口径文丘里管设备，测量不确定度要求等于或优于±0.25%，高于标准要求±1.5%精度的6倍，安全使用寿命要求到达60年。九十年代，我国广东大亚湾核电站从法国进口的主给水系统管道流量测量用文丘里管，因其设计结构和制造工艺原因，在投入使用一段时间后，出现震荡、喉部磨损严重、测量结果偏离等现象，其安全使用年限与核电站重要设备40到60年的使用年限要求相差甚远。因此，设计制造一套符合第三代新型核电站技术要求和安全要求，能达到规定测量精度和使用寿命的文丘里管是我国核电行业的当务之急。

所述主给水系统用于控制汽轮机安全运行，其特点是大口径、高温、高压、高流速、无间断运行，对该系统使用的文丘里管的长期安全性能、使用稳定性、测量精度都有很高的要求。因而对其制造精度，包括几何尺寸误差、同轴度、内表面粗糙度、耐磨损程度等都提出了很高的要求。因此，主给水文丘里管如此高精度、大尺寸、长使用寿命的要求，设计要求十分苛刻，加工难度非常大，长期以来一直困扰国内文丘里管制造行业。

传统的文丘里管如图1所示，主要包括入口圆筒段1、圆锥收缩段2、喉部3、圆锥扩散段4，当文丘里管公称直径大于200mm时，各段之间通常采用钢板卷制焊接的方式连接，所述圆锥收缩段2和圆锥扩散段4由钢板卷焊而成，在入口圆筒段1开设有圆筒段取压孔1.1，在喉部3开设有喉部取压孔3.1，用于取压。此结构可能存在焊接变形、焊接错位、焊接安全隐患、焊后不加工、各段不同轴、尺寸偏差较大、测量精度不高、安全可靠性差等缺陷，一般用于压力低、常温、和测量精度要求不高的流体测量，如标准GB/T2624要求该结构文丘里管测量不确定度等于1.5%。

现有核电厂使用的文丘里管其结构基本是参照国外的设计，如图2所示，主要包括外套管5、文丘里管主体6，所述文丘里管主体6主要由内管圆锥收缩段6.1、内管喉部6.2、内管喉部取压孔6.2.1、内管圆锥扩散段6.3组成，在外套管5上开设有上游端取压孔5.1，在内管喉部6.2开设有内管喉部取压孔6.2.1，通过上游均压环7、喉部均压环8、上游引压管嘴9、喉部不锈钢引压软管10和喉部引压管嘴11引压。此结构由于内管圆锥收缩段6.1、内管圆锥扩散段6.3采用钢板卷制和焊接，内表面不进行加工，也会存在因焊接造成变形，因内表面不加工造成尺寸误差较大，且因取压采用软管易产生内漏。同时内管喉部6.2和内管圆锥收缩段6.1连接处受流体长期冲击而造成磨损，从而存在测量精度不高，使用寿命不长，安全可靠性差等缺陷。综上所述，传统的和现有技术的文丘里管由于各段均采用钢板卷制后分段焊接，且易磨损部位没有采取相应措施，因而已无法满足如此严苛的设计要求。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种高精度一体化核级文丘里管。整体强度高，各段同轴度高，加工精度高，测量精度高，耐磨损，使用寿命长，安全性能好。所述技术方案如下：

一种高精度一体化核级文丘里管，至少包括：上游直管段、文丘里管本体、下游直管段、均压环、管嘴，所述文丘里管本体各段为一体化锻件，由此构成一体化文丘里管本体。

具体地，所述一体化文丘里管本体上游端与第二定位对焊法兰焊接，下游端与所述下游直管段焊接；所述上游直管段一端与第一定位对焊法兰焊接。

具体地，所述第一定位对焊法兰与所述第二定位对焊法兰的相对面设置有凸凹定位面，两法兰之间设置有密封垫片，通过紧固件将所述第一定位对焊法兰与所述第二定位对焊法兰连接。

具体地，所述一体化文丘里管本体至少包括：入口圆筒段、圆锥收缩段、文丘里管喉部、圆锥扩散段，所述圆锥收缩段与所述文丘里管喉部过度处的凹槽内堆焊硬质耐磨材料。

具体地，所述一体化文丘里管本体外部设置有文丘里管均压环，所述文丘里管均压环上设置有管嘴。

具体地，所述文丘里管均压环至少包括：圆筒段均压环、喉部均压环；所述管嘴至少包括：圆筒段排气管嘴、圆筒段排污管嘴、圆筒段引压管嘴、喉部排气管嘴、喉部排污管嘴、喉部引压管嘴。

进一步地，所述圆筒段均压环的上方位设置有所述圆筒段排气管嘴，下方位设置有所述圆筒段排污管嘴及所述圆筒段引压管嘴。