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          三暢創新研發儀表、助力工業自動化升級

          旋進漩渦流量計三個常見故障和四個影響因素

          來源: 作者: 發布日期:2020-10-29

           摘要:近年來,隨著工業化、城市化發展中對油田資源需求的增加,油田生產規模進一步擴大,旋進漩渦流量計在生產過程中發揮了重要的作用,且這類的儀表在很多領域都得到了廣泛的應用,比如,蒸汽、天然氣等各種介質都可以由這種儀表進行準確測量。在旋進漩渦流量計的應用過程中,受到內外部因素的影響,常常會出現各種的故障;诖,本文從旋進漩渦流量計的應用原理出發,分析了幾種常見的故障,并探討了相應的故障解決策略,能夠從根本上發揮儀表在生產中的作用。

           
          旋進漩渦流量計是一種應用極為廣泛的儀表,其在具體的應用過程中,對應用環境有著嚴格的要求,要為儀表的應用創造良好的條件,才能夠保障各項參數的正常顯示。旋進漩渦流量計的運行環境相對特殊,如果在運行過程中出現了異常情況,將會影響整個生產活動的正常進行。各個生產企業在旋進漩渦流量計的應用過程中,需針對各種可能誘發故障的因素進行嚴格的控制與管理,做好相應的維修工作,保障旋進漩渦流量計的可靠運行與使用。
           
          1  旋進漩渦流量計的測量原理
          旋進漩渦流量計的整體構成如圖 1 所示,其構成相對簡單,測量原理如下:在實際的生產過程中,由于在流量計入口處會存在漩渦發生器,氣體在流經此部位時,會伴隨著較為劇烈的漩渦流,當漩渦形成以后,氣體所流經區段的漩渦會在漩渦流的驅使下加快漩渦速度,當達到漩渦的擴散狀態時,漩渦的速度非?,在這種情況下,壓力將大大提升,出現嚴重的回流現象,而此回流現象會驅動漩渦流中心方向的變動,使得其改變原有的方向,產生與擴散段相類似的陀螺運動。經由檢測元件對電晶體進行施壓,能夠準確測得氣體振動頻率,而該頻率是與流速呈正向變化的,傳感器電路會將所獲得的頻率轉變為電信號,而此信號在表頭內放大整形與轉換以后,會形成脈沖信號,在旋進渦流流量計儀表中加以顯示與傳輸。
          旋進旋渦流量計結構圖
          2  工作特點
          在油田工程現場,旋進漩渦流量計是必不可少的儀表,在實際的生產工作中,承擔著重要的生產任務,在具體的測量過程中,具有以下特點:基本上不存在可動部件,發生堵、卡現象、系統憋壓現象的概率相對較小,在一定程度上能夠保障安全生產目標的實現,在天然氣計量方面具有明顯的優勢;能夠實現實時顯示與遠距離傳輸;具有維修的便捷性與靈活性。
           
          3  旋進漩渦流量計的常見故障
          3.1  機械干擾
          在旋進漩渦流量計的運行過程中,機械干擾的存在會影響計量結果的準確性,在實際的計量過程中,如果旋進漩渦流量計的使用過程中受到了劇烈的機械振動或者沖擊,其內部的電氣元件會出現受到影響,出現嚴重的振動與變形情況。在一些油田工程中,應用旋進漩渦流量計時,這種儀表多是安裝在室內的,這種使用環境使得其在具體的應用過程中,機械干擾的情況難以避免,甚至有時還存在著聲波干擾、地面振動干擾等現象,這一系列的干擾都將會影響計量結果的準確性。
           
          3.2  紫外線的傷害
          由于旋進漩渦流量計多處于室外露天環境下,這種運行與使用環境就導致在實際的應用過程中,極易受到外部環境因素的影響,儀表的屏幕顯示難以正常進行,常常存在讀數不清晰、顯示不全的問題。
           
          3.3  感應探頭易損壞
          旋進漩渦流量計的使用過程中,感應探頭是其中的主要元件,在實際的使用過程中,在一定的條件下,受到各種內外部因素的干擾,常常會出現感應探頭損壞的情況,比如,在大井節流器失效、開鏡過程中氣流量中雜質含量較高的情況下,探頭極易被損壞,引發計量異常。
           
          4  影響旋進旋渦流量計故障的因素
          4.1  儀表安裝不符合要求造成計量誤差
          旋進漩渦流量計的使用過程中,非常關鍵的是要保障計量的精度,安裝質量是影響計量準確性、運行可靠性的重要因素。在實際的安裝過程中,現場的安裝人員往往會存在安裝的不規范行為,而這種情況會導致計量的準確性不足,比如,在安裝現場,儀表前后管線存在縮徑現象,過近的安裝距離會導致非常終的計量結果偏大,計量與實際的誤差非常大。此外,在安裝過程中,安裝人員的專業素質偏低,在實際的安裝過程中,缺乏安裝全過程的質量控制、細節管理,同樣會造成嚴重的計量偏差。
           
          4.2  被測氣量不穩定造成計量誤差
          旋進漩渦流量計的計量介質性質相對特殊,如果在實際的計量過程中,被測氣量難以保持穩定性,將會影響計量結果的準確性。旋進漩渦流量計的運行過程中,存在著較大的壓力損失,當在單井計量的過程中,伴隨著一定氣流量的產生,由于在此情況下氣源的氣體量相對較小,一旦氣壓降低到特定的值時,旋進漩渦流量計就無法及時將氣量準確計量出來。在一些特殊的情況下,氣量會隨著時間呈現出或大或小的變動,而這種不穩定的變動趨勢使得計量的難度系數增大,當屬于脈動流體時,在計量過程中一旦出現隨機脈動壓力,將會對流量計造成一定的沖擊,進而導致計量的精度不足。
           
          4.3  管線振動造成儀表誤差
          當流量很小的情況下,旋進漩渦流量計的計量結果難以保障。在實際的計量過程中,常常會存在工藝管道的振動現象,一旦在流速較小的情況下,流量計的儀表難以保持正常的輸出狀態,計量精度大大降低。旋進漩渦流量計使用過程中非常常見的問題就是計量誤差,這種誤差常常是由多種因素所造成的,管線振動是其中的一個關鍵因素,當管線出現異常情況時,壓電傳感器能夠活動振蕩變化所引起的各種參數變化,此時,必然伴隨著信號的輸出,也就難以保障計量結果的準確性。
           
          4.4  不干凈的測量流體介質造成計量誤差
          隨著旋進漩渦流量計計量工作的開展,在流量計內必然會伴隨著大量油污等雜物的存在,有時甚至會存在腐蝕與損壞現象,而這些情況會導致在計量過程中出現酸化與壓裂現象的概率進一步增大,導致計量值遠低于實際值。旋進漩渦流量計的計量工作中,要保障介質的潔凈性,否則,一旦介質中存在飽和水蒸汽,當遇到溫度過低的情況時,將會伴隨著水凝結現象的出現。在計量過程中,如果計量分離器存在氣路跑油的情況,在管線內會形成大量的積液;如果介質內存在污油、砂粒等雜質,在計量的過程中,可能會出現漩渦發生體表面雜質的黏結現象,非常終影響計量結果的準確性。
           
          5  改進措施
          5.1  制定氣體流量計定期清理表內液體的制度
          為保障旋進漩渦流量計計量的準確性,降低故障概率,在實際的運行與使用過程中,要進行計定期進行流量計各個部件的清理,尤其是要清理氣體流量計內的無關液體,相關部門需結合其具體的使用情況,確定非常佳的清理周期,應用恰當的清理方法,保障清理的效果。
           
          5.2  及時更換氣體流量計漩渦發生體
          漩渦發生體如果在使用的過程中出現了損壞現象,同樣會影響計量精度。因此,這就要求在日常的維護過程中,需要定期進行氣體流量計漩渦發生體的定期更換。通常情況下,漩渦發生體的損壞主要是由于氣中含有細小泥沙等雜物,這些雜物會在流量計的運行過程中對螺旋體產生一定的沖擊,進而導致傳感器出現故障,這種情況下,就需要保障氣中不存在任何無關的雜物,及時清理流量計螺旋體,避免其他雜質、硬物造成的沖擊與損壞。
           
          5.3  現場進行壓力系數調節
          對每臺旋進漩渦流量計而言,在出廠的過程中,都存在固定壓力與溫度系數,如果在實際的計量過程中,額定壓力高于介質壓力時,流量計的計量結果會與實際存在較大的偏差,甚至無法正常顯示。因此,在實際的計量工作中,需結合介質壓力等參數,可以進行壓力系數的調節與控制。
           
          5.4  加強計量器的管理
          機械干擾是旋進漩渦流量計非常常見的故障,在實際的使用過程中,為了避免這些故障的出現,相關人員需要加強對流量計的管理,在安裝的過程中,要嚴格遵守相應的安裝規范,保障流量計前后良好的固定性,在操作的過程中,避免出現各種不當的操作行為。
           
          6  結語
          旋進漩渦流量計作為一種應用極廣泛的儀表,雖然其能夠在生產中發揮重要的計量作用,但是,各種故障的頻繁發生也影響了計量結果的準確性,在具體的應用過程中,相關人員要針對各種故障,采取必要的控制措施,提高計量精度。
           
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