旋進(jìn)漩渦流量計常見故障

宋禹杭

（大慶油田第五采油廠，黑龍江 大慶 163000）

旋進(jìn)漩渦流量計是一種應(yīng)用極為廣泛的儀表，其在具體的應(yīng)用過程中，對應(yīng)用環(huán)境有著嚴(yán)格的要求，要為儀表的應(yīng)用創(chuàng)造良好的條件，才能夠保障各項參數(shù)的正常顯示。旋進(jìn)漩渦流量計的運行環(huán)境相對特殊，如果在運行過程中出現(xiàn)了異常情況，將會影響整個生產(chǎn)活動的正常進(jìn)行。各個生產(chǎn)企業(yè)在旋進(jìn)漩渦流量計的應(yīng)用過程中，需針對各種可能誘發(fā)故障的因素進(jìn)行嚴(yán)格的控制與管理，做好相應(yīng)的維修工作，保障旋進(jìn)漩渦流量計的可靠運行與使用。

1 旋進(jìn)漩渦流量計的測量原理

旋進(jìn)漩渦流量計的整體構(gòu)成如圖1所示，其構(gòu)成相對簡單，測量原理如下：在實際的生產(chǎn)過程中，由于在流量計入口處會存在漩渦發(fā)生器，氣體在流經(jīng)此部位時，會伴隨著較為劇烈的漩渦流，當(dāng)漩渦形成以后，氣體所流經(jīng)區(qū)段的漩渦會在漩渦流的驅(qū)使下加快漩渦速度，當(dāng)達(dá)到漩渦的擴散狀態(tài)時，漩渦的速度最快，在這種情況下，壓力將大大提升，出現(xiàn)嚴(yán)重的回流現(xiàn)象，而此回流現(xiàn)象會驅(qū)動漩渦流中心方向的變動，使得其改變原有的方向，產(chǎn)生與擴散段相類似的陀螺運動。經(jīng)由檢測元件對電晶體進(jìn)行施壓，能夠準(zhǔn)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(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，而此信號在表頭內(nèi)放大整形與轉(zhuǎn)換以后，會形成脈沖信號，在旋進(jìn)渦流流量計儀表中加以顯示與傳輸。

2 工作特點

圖1 旋進(jìn)旋渦流量計結(jié)構(gòu)圖

在油田工程現(xiàn)場，旋進(jìn)漩渦流量計是必不可少的儀表，在實際的生產(chǎn)工作中，承擔(dān)著重要的生產(chǎn)任務(wù)，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(fā)生堵、卡現(xiàn)象、系統(tǒng)憋壓現(xiàn)象的概率相對較小，在一定程度上能夠保障安全生產(chǎn)目標(biāo)的實現(xiàn)，在天然氣計量方面具有明顯的優(yōu)勢；能夠?qū)崿F(xiàn)實時顯示與遠(yuǎn)距離傳輸；具有維修的便捷性與靈活性。

3 旋進(jìn)漩渦流量計的常見故障

3.1 機械干擾

在旋進(jìn)漩渦流量計的運行過程中，機械干擾的存在會影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在實際的計量過程中，如果旋進(jìn)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(nèi)部的電氣元件會出現(xiàn)受到影響，出現(xiàn)嚴(yán)重的振動與變形情況。在一些油田工程中，應(yīng)用旋進(jìn)漩渦流量計時，這種儀表多是安裝在室內(nèi)的，這種使用環(huán)境使得其在具體的應(yīng)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(xiàn)象，這一系列的干擾都將會影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 紫外線的傷害

由于旋進(jìn)漩渦流量計多處于室外露天環(huán)境下，這種運行與使用環(huán)境就導(dǎo)致在實際的應(yīng)用過程中，極易受到外部環(huán)境因素的影響，儀表的屏幕顯示難以正常進(jìn)行，常常存在讀數(shù)不清晰、顯示不全的問題。

3.3 感應(yīng)探頭易損壞

旋進(jìn)漩渦流量計的使用過程中，感應(yīng)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(nèi)外部因素的干擾，常常會出現(xiàn)感應(yīng)探頭損壞的情況，比如，在大井節(jié)流器失效、開鏡過程中氣流量中雜質(zhì)含量較高的情況下，探頭極易被損壞，引發(fā)計量異常。

4 影響旋進(jìn)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(jìn)漩渦流量計的使用過程中，最關(guān)鍵的是要保障計量的精度，安裝質(zhì)量是影響計量準(zhǔn)確性、運行可靠性的重要因素。在實際的安裝過程中，現(xiàn)場的安裝人員往往會存在安裝的不規(guī)范行為，而這種情況會導(dǎo)致計量的準(zhǔn)確性不足，比如，在安裝現(xiàn)場，儀表前后管線存在縮徑現(xiàn)象，過近的安裝距離會導(dǎo)致最終的計量結(jié)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(yè)素質(zhì)偏低，在實際的安裝過程中，缺乏安裝全過程的質(zhì)量控制、細(xì)節(jié)管理，同樣會造成嚴(yán)重的計量偏差。

4.2 被測氣量不穩(wěn)定造成計量誤差

旋進(jìn)漩渦流量計的計量介質(zhì)性質(zhì)相對特殊，如果在實際的計量過程中，被測氣量難以保持穩(wěn)定性，將會影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。旋進(jìn)漩渦流量計的運行過程中，存在著較大的壓力損失，當(dāng)在單井計量的過程中，伴隨著一定氣流量的產(chǎn)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(jìn)漩渦流量計就無法及時將氣量準(zhǔn)確計量出來。在一些特殊的情況下，氣量會隨著時間呈現(xiàn)出或大或小的變動，而這種不穩(wěn)定的變動趨勢使得計量的難度系數(shù)增大，當(dāng)屬于脈動流體時，在計量過程中一旦出現(xiàn)隨機脈動壓力，將會對流量計造成一定的沖擊，進(jìn)而導(dǎo)致計量的精度不足。

4.3 管線振動造成儀表誤差

當(dāng)流量很小的情況下，旋進(jìn)漩渦流量計的計量結(jié)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(xiàn)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(tài)，計量精度大大降低。旋進(jìn)漩渦流量計使用過程中最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(guān)鍵因素，當(dāng)管線出現(xiàn)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(shù)變化，此時，必然伴隨著信號的輸出，也就難以保障計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

4.4 不干凈的測量流體介質(zhì)造成計量誤差

隨著旋進(jìn)漩渦流量計計量工作的開展，在流量計內(nèi)必然會伴隨著大量油污等雜物的存在，有時甚至?xí)嬖诟g與損壞現(xiàn)象，而這些情況會導(dǎo)致在計量過程中出現(xiàn)酸化與壓裂現(xiàn)象的概率進(jìn)一步增大，導(dǎo)致計量值遠(yuǎn)低于實際值。旋進(jìn)漩渦流量計的計量工作中，要保障介質(zhì)的潔凈性，否則，一旦介質(zhì)中存在飽和水蒸汽，當(dāng)遇到溫度過低的情況時，將會伴隨著水凝結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)。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(nèi)會形成大量的積液；如果介質(zhì)內(nèi)存在污油、砂粒等雜質(zhì)，在計量的過程中，可能會出現(xiàn)漩渦發(fā)生體表面雜質(zhì)的黏結(jié)現(xiàn)象，最終影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5 改進(jìn)措施

5.1 制定氣體流量計定期清理表內(nèi)液體的制度

為保障旋進(jìn)漩渦流量計計量的準(zhǔn)確性，降低故障概率，在實際的運行與使用過程中，要進(jìn)行計定期進(jìn)行流量計各個部件的清理，尤其是要清理氣體流量計內(nèi)的無關(guān)液體，相關(guān)部門需結(jié)合其具體的使用情況，確定最佳的清理周期，應(yīng)用恰當(dāng)?shù)那謇矸椒ǎＵ锨謇淼男Ч?/p>

5.2 及時更換氣體流量計漩渦發(fā)生體

漩渦發(fā)生體如果在使用的過程中出現(xiàn)了損壞現(xiàn)象，同樣會影響計量精度。因此，這就要求在日常的維護(hù)過程中，需要定期進(jìn)行氣體流量計漩渦發(fā)生體的定期更換。通常情況下，漩渦發(fā)生體的損壞主要是由于氣中含有細(xì)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(chǎn)生一定的沖擊，進(jìn)而導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)故障，這種情況下，就需要保障氣中不存在任何無關(guān)的雜物，及時清理流量計螺旋體，避免其他雜質(zhì)、硬物造成的沖擊與損壞。

5.3 現(xiàn)場進(jìn)行壓力系數(shù)調(diào)節(jié)

對每臺旋進(jìn)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(shù)，如果在實際的計量過程中，額定壓力高于介質(zhì)壓力時，流量計的計量結(jié)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(jié)合介質(zhì)壓力等參數(shù)，可以進(jìn)行壓力系數(shù)的調(diào)節(jié)與控制。

5.4 加強計量器的管理

機械干擾是旋進(jìn)漩渦流量計最常見的故障，在實際的使用過程中，為了避免這些故障的出現(xiàn)，相關(guān)人員需要加強對流量計的管理，在安裝的過程中，要嚴(yán)格遵守相應(yīng)的安裝規(guī)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(xiàn)各種不當(dāng)?shù)牟僮餍袨椤?/p>

6 結(jié)語

旋進(jìn)漩渦流量計作為一種應(yīng)用極廣泛的儀表，雖然其能夠在生產(chǎn)中發(fā)揮重要的計量作用，但是，各種故障的頻繁發(fā)生也影響了計量結(jié)果的準(zhǔn)確性，在具體的應(yīng)用過程中，相關(guān)人員要針對各種故障，采取必要的控制措施，提高計量精度。