摘要:本文從介紹渦輪流量計(jì)的基本工作原理及其特點(diǎn)出發(fā)，詳細(xì)闡述了渦輪流量計(jì)在油氣生產(chǎn)裝置上的安裝、使用要求，深入地分析了渦輪流量計(jì)的維護(hù)要點(diǎn)，總結(jié)了渦輪流量計(jì)的常見故障現(xiàn)象、分析其存在的原因，并總結(jié)出了解決方法。
隨著油田油氣生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，油氣處理廠、站各個(gè)生產(chǎn)裝置的自動(dòng)化水平也在不斷提高:渦輪流量計(jì)作為一種測量正確、量程比寬、性價(jià)比高、安裝維護(hù)使用方便的流量測量儀表，也越來越多的應(yīng)用于各類油氣生產(chǎn)裝置中，它不但可用于測量天然氣也可用于測量液化氣、輕烴等液相介質(zhì)。
在日常維護(hù)中，由于人們對(duì)渦輪流量計(jì)的安裝使用特點(diǎn)、流量計(jì)的維護(hù)使用要求不太了解，在實(shí)際生產(chǎn)使用中會(huì)造成流量計(jì)故障，從而影響流量計(jì)的使用。下面本文就從渦輪流量計(jì)的工作原理、使用特點(diǎn)以及安裝維護(hù)、故障分析、解決措施來進(jìn)行分析。
1渦輪流量計(jì)的工作原理及其結(jié)構(gòu)
1.1渦輪流量計(jì)的工作原理
在工藝管道中安裝一個(gè)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，且軸與管道同心的葉輪。當(dāng)被測介質(zhì)流過傳感器時(shí)，在流體介質(zhì)的推動(dòng)力作用下，被測流體沖擊渦輪流量計(jì)的渦輪葉片并使之轉(zhuǎn)動(dòng)，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，其轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比。葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)周期地改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中磁通隨之發(fā)生周期性變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，再經(jīng)磁電轉(zhuǎn)換裝置把渦輪的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為相應(yīng)頻率的信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)前置放大器放大整形，產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號(hào)，即電脈沖信號(hào).根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的脈沖和累計(jì)脈沖數(shù)即可求出瞬時(shí)流量和累積流量，送入渦輪流量計(jì)流量積算儀進(jìn)行計(jì)數(shù)和顯示。
1.2渦輪流量計(jì)的結(jié)構(gòu)
渦輪流量計(jì)由渦輪、軸承、前置放大器、顯示儀表等四部分組成.
2渦輪流量計(jì)的應(yīng)用特點(diǎn)
2.1渦輪流量計(jì)的優(yōu)點(diǎn)
(1)精度高屬于高精度的一種:(2)重復(fù)性好:(3)范圍度寬:(4)結(jié)構(gòu)緊湊，體積輕巧，流通能力大.
2.2渦輪流量計(jì)的缺點(diǎn)
(1)渦輪流量計(jì)受流場分布影響較大，因此流量計(jì)應(yīng)按要求對(duì)傳感器的上下游側(cè)設(shè)置直管段.
(2)對(duì)被測介質(zhì)的清潔度要求較高，需按要求安裝過
濾器，但這也帶來壓損的增大。
(3)不適合于存在較強(qiáng)脈動(dòng)流的場合使用，也不適于混相流的測量。也不允許使用在存在快速開關(guān)的場合.
3渦輪流量計(jì)的安裝與維護(hù)
具有轉(zhuǎn)動(dòng)部件的速度式渦輪流量計(jì)的安裝與使用，總體上講，應(yīng)滿足其計(jì)量特性、性能不受影響:在規(guī)定的流量范圍內(nèi)維持其正確率，不縮短其使用壽命.
(1)渦輪流量計(jì)既可以水平也可垂直安裝，但一般要求水平安裝，避免垂直安裝。液體介質(zhì)要求充滿管道，且介質(zhì)流動(dòng)方向與傳感器箭頭方向--致.
(2)渦輪流量計(jì)安裝直管段時(shí)，上游至少10D，當(dāng)有整流器時(shí)，整流器出口到渦輪流量計(jì)入口端面至少為5D的直管段(分別從流量計(jì)的上、下游端面算起)。其內(nèi)徑與流量計(jì)公稱內(nèi)徑DN之差,-般應(yīng)不超過DN的士1%，并不超過5m。
(3)安裝渦輪流量計(jì)時(shí)，前后管道法蘭要水平，否則管道應(yīng)力對(duì)流量計(jì)影響很大，渦輪流量計(jì)磁感應(yīng)部分不能碰撞。
(4)帶有溫壓補(bǔ)償?shù)臏u輪流量計(jì)的安裝，測溫元件應(yīng)安裝在流量計(jì)下游，在葉輪下游的5D內(nèi)，盡可能靠近流量計(jì)。靜壓取壓孔一般在流量計(jì)本體上，由制造廠商確定，其直徑一般在3m-12m.
(5)當(dāng)渦輪流量計(jì)安裝于可能存在各種機(jī)械雜質(zhì)的流體介質(zhì)管道中，必須在流量計(jì)上游安裝雜質(zhì)過濾器.
4故障分析及處理方法
4.1現(xiàn)象
(1)液體正常流動(dòng)無顯示，流量測量數(shù)據(jù)無變化;(2)顯示流量與實(shí)際流量不符:(3)流量計(jì)測量數(shù)據(jù)變小。
4.2故障原因分析
(1)流量計(jì)電源供電失效，供電電路或信號(hào)電路斷路、接觸不良:流量計(jì)顯示儀電路板故障或是板卡接觸不良:流量計(jì)前置放大器故障:供給前置放大器電壓不足:葉輪被異物卡住，無法轉(zhuǎn)動(dòng)。
(2)過濾器堵塞，壓損增大。流量減少:葉輪受雜物阻礙，或是軸承間纏繞雜物使渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速降低:③管道上方閥門閥芯松動(dòng)，閥門開度下降，流量減少:
(3)葉輪被介質(zhì)腐蝕，葉片變形:②雜物阻礙葉輪旋轉(zhuǎn);③檢測線圈輸出信號(hào)失常:④旁通閥有泄漏;流量計(jì)上游流速分布發(fā)生畸變或出現(xiàn)脈動(dòng)流:流量計(jì)顯示部分故障;流量計(jì)信號(hào)線接反;流量計(jì)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤:實(shí)際流量超出流量計(jì)測量范圍。
4.3排除方法
(1)萬用表檢測，排除斷路或接觸不良。更換電路板并保證接觸良好。用鐵條在探頭下移動(dòng)，若無信號(hào)輸出，檢查線圈有無脫焊或斷線。將供電電壓提高至規(guī)定要求;拆開流量計(jì)去除異物，清洗并更換零件，更換零配件后必須重新標(biāo)定.
(2)檢查并清除過濾器雜物。檢查清洗流量計(jì)，必要時(shí)重新標(biāo)定修理或更換閥門。
(3)修理或更換葉輪，必須重新標(biāo)定:清除雜物:檢測線圈電阻并更換:檢查并更換旁通閥:找到發(fā)生流速畸變或脈動(dòng)的原因，進(jìn)行消除:更換顯示部分:檢查并重新接線:重新設(shè)定正確參數(shù):更換合適量程的流量計(jì).
5應(yīng)用案例
某處理廠人員發(fā)現(xiàn)閃蒸氣三相分離器輕烴出口渦輪流量計(jì)顯示不準(zhǔn)，偏差較大。自動(dòng)化維護(hù)人員現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)流量計(jì)傳感器與下游本體法蘭連接處有液體刺漏，同時(shí)下游工藝管線在拆下流量計(jì)后明顯偏向外側(cè)，工藝管線上游、下游兩法蘭錯(cuò)位比較嚴(yán)重，致使流量計(jì)下游本身在生產(chǎn)過程中始終受到朝向外側(cè)面的傾斜應(yīng)力。
通過排查，基本確認(rèn)由于安裝時(shí)流量計(jì)與上下游管線未保持在同一平面上，工藝管線產(chǎn)生的傾斜應(yīng)力全部作用于活接頭處(流量計(jì)傳感器與本體法蘭的連按是采用活接頭連接)，活接頭內(nèi)部通過聚四氟乙烯墊片密封，在受到傾斜應(yīng)力時(shí)活接頭與聚四氟乙烯墊片之間密封不嚴(yán)，導(dǎo)致此次介質(zhì)刺漏從而使流量計(jì)測量誤差較大.最終通過重新安裝流量計(jì)并消除管線傾斜應(yīng)力，該渦輪流量計(jì)測量顯示正常.
6結(jié)語
渦輪流量計(jì)作為生產(chǎn)裝置中使用較多的一種流量計(jì)，它還有許多使用方法或技巧需要不斷摸索總結(jié)。通過對(duì)渦輪流量計(jì)的工作原理、安裝維護(hù)及故障分析處理等各方面的介紹，希望能給大家在渦輪流量計(jì)的生產(chǎn)應(yīng)用，上提供一些辦法或思路，以便提高渦輪流量計(jì)的使用效率，提升我們生產(chǎn)裝置流量檢測的自動(dòng)化水平。
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