凸輪式刮板流量計的應(yīng)用維護解析

張大鵬　蘇花玉（中國石油天然氣股份有限公司管道長春輸油氣分公司農(nóng)安輸油站，吉林　長春　130200）

凸輪式刮板流量計的應(yīng)用維護解析

張大鵬蘇花玉
（中國石油天然氣股份有限公司管道長春輸油氣分公司農(nóng)安輸油站，吉林長春130200）

本文介紹了凸輪式刮板流量計的結(jié)構(gòu)、工作原理、計量優(yōu)缺點及日常應(yīng)用中的常見問題，并總結(jié)了通過正確安裝和維護凸輪式刮板流量計來解決常見問題的方法。

流量計；應(yīng)用；維護

1　凸輪式刮板流量計的工作原理

如圖1所示為凸輪式刮板流量計的結(jié)構(gòu)與原理。凸輪式刮板流量計由凸輪軸、轉(zhuǎn)子、連桿、刮板、滾子、殼體等部件組成。計量室內(nèi)的A、B、C、D兩對刮板于轉(zhuǎn)子筒內(nèi)進行徑向滑動，通過徑向連接的兩個刮板頂端距離為一定值。待測液體進入計量室內(nèi)時，流量計的進出口壓力差促使刮板與轉(zhuǎn)子有規(guī)律的旋轉(zhuǎn)，相鄰兩個刮板在進入到計量區(qū)域內(nèi)時，刮板伸出直至殼體內(nèi)壁，此時刮板僅隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，而不進行滑動，這樣就使計量室內(nèi)形成一個有固定容積的內(nèi)室。待測液體流出計量室時，相鄰兩個刮板收縮入槽內(nèi)，使待測液體經(jīng)排出口流出，與此同時另外兩個刮板再次重復形成新的固定容積的內(nèi)室以測量隨后的液體容量，如此循環(huán)往復以達到測量目的。在這一過程中，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一圈，4個刮板共可計量出4個體積的液體流量。因此只要記錄轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動的次數(shù)，即可計算獲得待測液體的總量，即4×轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動次數(shù)×固定容積內(nèi)室體積。

2　石油流量計量應(yīng)用中的常見問題

日常在進行石油流量計量的過程中，凸輪式刮板流量計因安裝與維護不當易發(fā)生如下問題，影響計量的精確度，甚至影響計量操作的正常運行：

（1）待測介質(zhì)中存在較大固體顆粒，易造成對計量室內(nèi)壁的磨損，產(chǎn)生劃痕、凹點等，造成計量結(jié)果的偏差。

（2）如在安裝時刮板間隙調(diào)整不到位，易造成刮板磨損，影響計量結(jié)果。

（3）計量儀相關(guān)軸承的間隙過大可致內(nèi)殼體上蓋、凸輪、刮板等發(fā)生磨損，影響計量。

（4）流量計結(jié)構(gòu)設(shè)計欠合理時，可能致齒輪架的傳動連接鞘斷裂，造成流體量測定不準確。

（5）介質(zhì)流量測定時，如未嚴格按照適用溫度操作，流體溫度超出限額，則可能致殼體上蓋連接處的O形圈失效，進而影響測量。

（6）在流量計離線檢測完成后，再投入使用前未進行排氣操作，造成流體測量過程中計數(shù)器運轉(zhuǎn)失衡，出現(xiàn)測量結(jié)果的偏差。

（7）未及時清除流量計內(nèi)進水，可能造成轉(zhuǎn)子銹蝕，測量結(jié)果不準確。

3　凸輪式刮板流量計的安裝與維護

基于以上石油流量計量過程中的常見問題，應(yīng)重視流量計的安裝與維護工作，減少或避免影響因素的產(chǎn)生，提高流量計的測定精準度，也延長流量計的使用壽命。

在安裝方面，應(yīng)注意以下幾點：

（1）垂直安裝流量計，保障刮板間隙的均勻性。

（2）嚴格防水，盡管流量計對于前后直管段無明確要求，且不受閥門和彎頭等管件的影響，但因材質(zhì)限制，水進入流量計后易造成零部件的腐蝕；還有，新安裝的管線在進行水壓測試和沖洗時，如未關(guān)閉前后閥門，易造成水與空氣在管內(nèi)殘留，腐蝕傳動部件等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低計量的精確度和使用壽命，因而一是在水壓測試和沖洗前關(guān)閉前后閥門，二是盡可能避免其它情況下水的流入，三是如發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有水，應(yīng)即刻清理，并以輕質(zhì)潤滑油沖洗流量計，以避免腐蝕。

（3）一般待測介質(zhì)內(nèi)易攜帶氣體，因而應(yīng)于流量計上游一側(cè)加裝消氣器，以減少介質(zhì)內(nèi)氣體對計量精確度的影響，消氣器的選擇可根據(jù)介質(zhì)中氣體含量以及最大流量來確定。

（4）待測介質(zhì)內(nèi)的纖維及固體顆粒物可能對計量室內(nèi)壁產(chǎn)生磨損，因而需在流量計上游一測加裝過濾裝置，有效濾除介質(zhì)內(nèi)造成磨損的物質(zhì)，濾網(wǎng)的選擇可根據(jù)計量室與刮板間間隙確定，一般在40-200目，一般過濾面積為管道橫截面積的4-10倍。

（5）加裝的消氣器和過濾裝置應(yīng)定期進行檢查、清潔與維護。

（6）于流量計下游安裝限流閥門，以便穩(wěn)定出口背壓，避免過流的發(fā)生。

（7）安裝時注意無應(yīng)力，避免流量計管線張力可能對計量精確度的影響，造成流量計的形體變化。

（8）流量計底座采用直角蹲式，以保證流量計的耐用、穩(wěn)定、堅固，另外流量計底座與管線應(yīng)注意布局合理，減輕震動可能對流量計運行計量產(chǎn)生的影響。

在維護方面，應(yīng)注意以下幾點：

（1）當從管線上將流量計卸下且準備擱置不用時，應(yīng)取輕質(zhì)油進行流量計的清洗，以避免環(huán)境內(nèi)水氣對流量計的腐蝕，沖洗過程中嚴格禁水，在進行流量計存放時應(yīng)將法蘭蓋扣緊。

（2）使用流量計量，應(yīng)嚴格參照規(guī)定的漢量、工作溫度與壓力等參數(shù)操作，延長流量計使用壽命。

（3）在每次使用流量計并排空后，應(yīng)緩慢將上游的閥門打開，保持下游閥門關(guān)閉，待系統(tǒng)內(nèi)空氣徹底排空后，再慢慢將下游閥門打開，保持流量計于額定流量20%上下狀態(tài)下運行2 min，確定計數(shù)器運轉(zhuǎn)平衡且流量計運行無異常后，可繼續(xù)打開下游閥門。

（4）在進行流量計的使用時，應(yīng)關(guān)注殼體內(nèi)雜音情況，通過觀察和傾聽來評價雜音異常情況，在進行操作切換時，應(yīng)緩慢的將流量計上下游閥門打開或關(guān)閉，防止測量介質(zhì)的沖擊對流量計零部件造成損壞，影響測定精確度。

（5）在流量計正常運行過程中，避免對流量計參數(shù)及輸出部分的調(diào)整，定期對軸密封進行硅油或甘油的加注，加注周期不超出2個月，以避免滲油的發(fā)生。

（6）當對流量計進行大修后，安裝過程中應(yīng)注意調(diào)整傳動裝置間隙，以保障測量的精確度。

圖1　凸輪式刮板流量計的結(jié)構(gòu)與原理

[1]王霽.刮板流量計在生產(chǎn)中的應(yīng)用與探討[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2012，32（02）：237-238.

[2]門學思.刮板流量計在生產(chǎn)中的應(yīng)用與探討[J].科技與企業(yè)，2014，16（16）：374-375.

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