埕島油田(tián)于2025年12月開始注(zhu)水,截止目前,采(cai)油二分公司已(yi)有注水❤️井33口,日(rì)注水量已達3400m3。井(jing)口注水量的測(ce)量所用儀表爲(wei)電磁流量計
,共(gong)有電磁流量計(ji)33台,全部爲德國(guó)科隆IFM 4080型電磁流(liú)量🧑🏾🤝🧑🏼計。其質量可(kě)靠、性能穩定、測(ce)量精度高、零點(diǎn)穩定性好,在海(hai)上獲得了廣泛(fàn)的應用,但流量(liang)計爲進口産品(pǐn),維護難度較大(dà),出現問題不易(yì)處理,造成流量(liàng)計🤩故障較多。
1 流(liu)量計出現故障(zhang)的幾種原因
(1)内(nèi)壁附着層
由于(yu)電磁流量計測(cè)量含有懸浮固(gù)體或污髒體的(de)機‼️會遠比其他(tā)流量儀表多,出(chu)現内壁附着層(céng)産生🥰的故障概(gài)🚶率也就相💯對較(jiào)高。若附着層電(dian)導率與液體電(diàn)導率相近,儀表(biao)還能正常輸出(chu)信号,隻是改變(biàn)流通面積,形成(chéng)測量誤差的隐(yin)性故障;若是高(gāo)電導率附着層(ceng),電極間電動勢(shì)将被短路;若是(shì)絕緣性附着層(ceng),電極表☎️面被絕(jue)緣而斷開💯測量(liàng)電路。後兩種現(xian)象均會使儀表(biǎo)無法工作。
(2)雷電(diàn)擊
雷電擊在線(xiàn)路中感應瞬時(shi)高電壓和浪湧(yǒng)電流,進入儀表(biǎo)就🌏會損壞儀表(biǎo)。雷電擊損儀表(biao)有3條引入途徑(jing):電❓源線、傳感🈲器(qì)與轉換器間的(de)流量信号線和(he)激✏️磁線。從控制(zhi)室電源線路引(yin)入感應高👄電壓(yā)和浪湧電流的(de)幾率最大,其他(ta)兩條途徑較少(shǎo)。
(3)環境條件
如安(an)裝不善,流量計(ji)安裝在容易滞(zhi)留氣體的高點(dian);截流☔截止閥截(jié)流作用過大緻(zhi)使水流産生噪(zào)音、脈沖;接地系(xì)統不♋完善🔴,加之(zhi)海上管道爲陰(yin)極保護管道,容(róng)易産生大的保(bǎo)護👣電流,使流量(liàng)計易受到管道(dao)🔆雜散電流的影(yǐng)響。
(4)轉換器放大(da)電路故障
流體(ti)所産生的感應(yīng)電動勢非常微(wēi)弱,有時甚至低(di)到毫伏級,主要(yào)通過放大電路(lu)将信号放大後(hòu)再進行信号處(chù)理,若放大電路(lu)⚽故障,電磁流量(liàng)計将無法正常(cháng)工作。
(5)流體方面(mian)
液體含有均勻(yún)分布細小氣泡(pào)通常不影響正(zhèng)常測量,所💋測🏃♂️得(de)的體積流量是(shì)液體和氣體兩(liang)者之和;氣泡增(zeng)大則會使輸出(chu)信号波動,若氣(qì)泡大到流過電(dian)極遮蓋♍整個電(diàn)極表面,使電極(ji)💃🏻信号回路瞬時(shi)斷開,輸出信号(hao)将産生更💋大波(bo)動。
2 故障檢查及(jí)解決措施
2.1 檢查(cha)方法及檢查内(nèi)容
通常檢查環(huán)節包括電磁流(liu)量計本身的傳(chuán)感器和轉換器(qi)以及連接兩者(zhe)的電纜,電磁流(liú)量計上位的工(gōng)藝管道🌏,下(後)位(wei)顯🌈示儀表連接(jiē)電纜。
經常采用(yòng)的檢查手段或(huò)方法及其檢查(cha)内容有以下幾(ji)種:
(1)常規檢查法(fa): ①電阻法; ②電流法(fǎ); ③電壓法; ④波形法(fǎ)。
(2)替代法
利用轉(zhuan)換器和傳感器(qì)間以及轉換器(qì)内部線路闆💰部(bù)件間的互換性(xìng),以替代法判别(bié)故障所在位置(zhì)。
(3)信号蹤迹法
用(yòng)模拟信号器替(ti)代傳感器,在液(ye)體未流動條件(jiàn)下提供流量信(xin)号,以測試電磁(ci)流量轉換器。
檢(jian)查首先從顯示(shi)儀表工作是否(fǒu)正常開始,逆流(liu)量信号傳送的(de)方向進行。用模(mó)拟信号器測試(shì)轉換器♉,以判斷(duàn)故障發生在👄轉(zhuǎn)換👌器及其後位(wei)儀表還是在轉(zhuǎn)換器的上位傳(chuán)感器發生的。若(ruò)是轉換器故障(zhang),如有條件可方(fāng)便地借🧑🏾🤝🧑🏼用轉換(huan)器或轉換器線(xian)路闆作替代法(fa)調試;若是傳感(gan)器故障需要試(shì)調換時,則必須(xu)停止運行,關閉(bì)管道系統,工💘作(zuo)量較大,通常📧隻(zhi)有在作完其它(tā)各項檢查時🔆,最(zuì)後卸下❗管道檢(jiǎn)查傳感器測量(liang)管内部狀況或(huò)調換。
2.2 故障檢查(cha)原則
先按流程(chéng)全面考慮作初(chū)步調查和判斷(duàn),然後再逐♈項細(xi)緻檢查和試排(pái)除故障。流程所(suǒ)列檢查順序的(de)💚先後原則是:①可(ke)經觀察或詢問(wèn)了解毋須較大(dà)操作❄️的在前,即(ji)先易後難; ②按過(guò)去現場檢修經(jīng)驗故障出現頻(pín)度較高的零部(bù)件; ③檢查本👌身的(de)先後㊙️要求較高(gao)💁者在前。若經初(chu)步調查确認是(shì)後幾項故障原(yuán)因,亦可提前作(zuò)細緻📧檢查。以下(xià)故障檢查均按(àn)上述🙇🏻原則進行(háng)排序。
2.3 輸出晃動(dong)故障檢查及解(jie)決措施
輸出晃(huang)動大體上可歸(gui)納爲以下幾方(fāng)面故障原因:
(1)流(liú)動本身是波動(dòng)或脈動的,實質(zhì)上不是電磁流(liu)量♉計🌈的故障,僅(jǐn)🛀🏻如實反映流動(dong)狀況;
(2)管道末充(chōng)滿液體或液體(tǐ)中含有氣泡;
(3)外(wai)界雜散電流等(děng)電、磁幹擾;
(4)轉換(huan)器放大電路故(gu)障。
以下分别讨(tǎo)論上述幾個方(fang)面故障原因的(de)檢查方🔞法和采(cǎi)❓取措♍施:
(1)檢查安(ān)裝流量計傳感(gǎn)器的管系有否(fou)脈動擾動源。若(ruò)流動本🌐身波動(dòng),儀表輸出晃動(dòng)則是如實反映(ying)波動狀況。可檢(jiǎn)查🍓管線是否有(yǒu)波動源,包括儀(yí)表下遊的控制(zhì)閥流動特性和(hé)尺寸選用是否(fou)妥當,若選用不(bu)妥,可緻使閥門(mén)産生振動;其他(tā)擾動源使流量(liàng)波動,例如:傳感(gǎn)器進口端墊圈(quan)伸入流通通道(dào),墊圈條片狀碎(suì)塊懸在液流中(zhong)擺動等。檢查完(wan)畢可有針對性(xing)地采取措施。
(2)調(diao)查管道液體是(shì)否充滿、液體中(zhong)是否含有氣泡(pao)。本類故障主要(yao)是管網工程設(she)計不良使傳感(gǎn)器的測量管未(wèi)充滿液♍體或傳(chuán)感器安裝不妥(tuo)所緻。液體中含(han)有氣泡狀氣體(ti),有從外界吸入(rù)和液👅體中溶解(jie)氣⛱️體(空氣)轉變(biàn)成遊離🚶狀氣泡(pao)兩種途徑。液體(ti)中含有🈲氣泡數(shù)量不多且氣泡(pao)球☁️徑遠小于電(diàn)極直徑,雖然減(jiǎn)少了部分液體(ti)體積,但不會使(shǐ)電磁流量計🐆輸(shu)出晃動;較大氣(qi)泡則因擦過電(diàn)極能遮蓋整個(gè)電極,使流量信(xìn)号回路瞬間開(kai)路,則輸出信号(hào)晃🧑🏾🤝🧑🏼動更大。
(3)檢查(cha)傳感器是否良(liáng)好接地。平台注(zhu)水管線都爲陰(yin)極保護管線,有(yǒu)時會産生較大(dà)陰極保護電流(liú),若流量計接地(di)不完📐善,則會對(duì)🔴流量計産生電(diàn)幹擾。海上電磁(cí)流量計安裝時(shí)都要求加裝接(jiē)地環,與管道牢(lao)固接地,接地電(dian)阻不大于10Ψ。檢查(chá)流量計接地是(shì)否完🥵善,接地電(diàn)阻是否大于10Ψ,并(bìng)有針對性改之(zhi)。
(4)檢查放大電路(lù)。将轉換器兩信(xìn)号端子與接地(dì)端子短接🐕,若轉(zhuǎn)💔換器顯示值能(néng)正常歸零,說明(ming)放大電路正常(chang),否則⛹🏻♀️,放大電路(lù)🌈故障,必須更換(huàn)放大電路闆或(huò)🌂掉換轉換器。
2.4 零(líng)點不穩定故障(zhang)檢查及解決措(cuo)施
(1)檢查管道是(shi)否充滿、液體中(zhōng)是否含有氣泡(pao)。管道未充滿液(ye)體🎯或液體中含(han)有氣泡主要是(shi)管網工程設💛計(jì)不良使傳感器(qi)的測量管未充(chōng)滿液體或傳感(gan)器安裝不妥所(suǒ)緻🙇🏻,可參考“輸出(chū)晃🌈動故障檢查(chá)及解決🐅措施”中(zhong)的“管道末充滿(man)液體或液體中(zhong)含有氣泡”。
(2)檢查(cha)流量計上下遊(yóu)截止閥、調節閥(fá)是否能夠關嚴(yán),若閥門關🧑🏾🤝🧑🏼不嚴(yán),則需維修或更(geng)換閥門。有時,現(xian)場判👈斷微‼️小的(de)流動非常困難(nan),可将流程改進(jìn)爲圖1形式👅來判(pan)斷。在流量傳感(gan)器2前後的截止(zhǐ)閥1、 4間設置小口(kou)徑洩漏監視閥(fá)3,觀察是否有洩(xiè)漏量。
3)檢查傳感器接(jie)地是否完善,接(jiē)地電位是否變(bian)動。接地👌不完善(shan)使流量計受管(guan)道雜散電流影(ying)響使得零點不(bu)穩,檢查方法可(ke)按照“輸出晃動(dong)故障檢查及解(jiě)決措施📞”中的“外(wài)界雜散電流等(děng)電、磁幹✉️擾”進行(hang)檢查。
接地電位(wei)的檢查可将轉(zhuan)換器工作接地(di)端子與保護接(jie)地端子短路,以(yǐ)零點變動判斷(duàn)有否接地電位(wei)。若零點變動超(chao)過容許值時,說(shuō)明接地電位發(fā)生變化,需與制(zhi)造商聯系解決(jué)。
(4)調查信号線路(lù)絕緣。信号回路(lù)絕緣下降會形(xing)成零🥰點不穩🌂。信(xìn)号回路絕緣下(xia)降的原因包括(kuò)包電極部位絕(jué)緣下🌐降、信号電(diàn)纜及其接線端(duān)子絕緣下降或(huò)破壞所緻。信号(hao)回路絕緣電阻(zu)檢查分别按電(diàn)纜側和流量傳(chuan)感器側兩部分(fèn)進行,用兆歐表(biao)測試。找出👣下降(jiang)原因,并有針對(dui)性改之。
(5)檢查電(dian)極接觸電阻和(he)電極絕緣電阻(zǔ)。充滿液體測量(liàng)電🏃極💘表面與液(ye)體接觸電阻:流(liú)量傳感器卸下(xià)信🚶号電♉纜接線(xiàn),用萬用表分别(bie)測量每電極的(de)接地電阻,兩電(diàn)✔️極對地電阻值(zhi)之差應在10%～20%之間(jian)。空管測量電㊙️極(ji)絕緣:放空測量(liàng)管,用幹布擦💚幹(gàn)内表面✊,待完全(quán)幹⛷️燥後,用H 500V DC兆歐(ou)表測量各電極(ji)與地間的電阻(zu)值,阻值⭐必須在(zài)100MΨ以上。若不符合(he)要求,則👉需送制(zhi)造廠進行修🤞理(lǐ)。
2.5 流量測量值與(yǔ)實際值不符
(1)複(fu)核轉換器設定(dìng)值和檢查零點(diǎn)、滿度值。首先檢(jian)查👄相配套傳感(gan)器和轉換器的(de)GK值是否正确,因(yin)爲這類失配💘的(de)事件經常發生(sheng),還需複核口徑(jing)、量程和計量單(dan)位等設定值,并(bing)檢查轉換器零(ling)點和量程。設定(ding)錯誤,更改設置(zhi)即可。
(2)查管道充(chong)液狀況和是否(fǒu)含有氣泡。可參(cān)考“輸出晃動♋故(gù)障檢查♉及解決(jué)措施”中的“管道(dào)末充滿液體或(huo)👄液體中含🛀🏻有氣(qì)🔱泡”。
(3)檢查信号電(diàn)纜系統。查連接(jie)電纜匹配是否(fǒu)适當,連接是👣否(fǒu)正确,絕緣是否(fou)下降。可詳細檢(jiǎn)查是否存在以(yi)下5方面的問題(tí)。将所附整根電(diàn)纜割斷後重新(xin)連接,使用一階(jiē)段💋後連接🐇處吸(xi)入潮氣,絕🆚緣下(xia)降;信号🔴線末端(duān)未處理好,内屏(píng)蔽層、外屏蔽層(ceng)和信号芯相互(hu)間有短接,或與(yǔ)外殼短✊接;不用(yong)規定型号(或所(suǒ)附💋)的電纜;傳感(gǎn)器和轉換器相(xiàng)距較遠,未按規(gui)定用驅動屏蔽(bì)電纜;信号電纜(lǎn)需用2芯雙重屏(píng)蔽的驅動屏蔽(bi)層。
(4)調查傳感器(qi)上遊流動狀況(kuàng),檢查傳感器測(ce)量道道内壁狀(zhuang)❓況👄。傳感器上遊(yóu)流動狀況常因(yīn)受安裝空間限(xiàn)制🔞,偏離規定要(yào)求,如靠近産生(shēng)擾流的阻流件(jiàn)而無足夠長度(dù)的直管段,這些(xiē)會引入影響測(ce)量準确的因素(su)。需改動傳感器(qi)的安裝位置,增(zēng)加直管段長度(dù)。檢查内壁附着(zhe)層,若測量管内(nèi)壁有附着層,則(ze)改變流通面積(jī),使測量值與實(shí)際值不符。
(5)檢測(ce)電極與液體間(jiān)接觸電阻和電(diàn)極絕緣。方法可(ke)參考“零🥵點不穩(wen)定故障檢查及(jí)解決措施”中的(de)“檢查電極接觸(chù)電阻和電🔱極絕(jué)緣電阻”。
2.6 流量輸(shu)出信号超滿度(dù)值
(1)判别故障原(yuan)因在轉換器之(zhi)前還是在轉換(huan)器。先在管系和(he)流量傳感器内(nèi)通水,靜止無流(liú)動狀态下将轉(zhuan)換器兩信号端(duān)子和功能地或(huo)保護地端子短(duǎn)路,觀察轉換器(qì)輸出信号是否(fǒu)到零。若能到零(ling),則可初步判斷(duàn)故障在轉換之(zhi)前而不在轉換(huan)器本身,下一🈚步(bù)可先重點檢查(cha)連接電纜和傳(chuán)感器;若不能到(dào)零,則檢查重心(xīn)🏃♂️應在轉換器,根(gēn)據檢查結果判(pan)斷更換電路闆(pǎn)或轉換器。
(2)确認(ren)信号電纜完好(hao)性和兩電極場(chǎng)與液體充分接(jie)觸🤩。若信号🙇🏻回路(lù)斷開,輸出信号(hao)将超滿度值,因(yīn)此本檢查項目(mù)主要❗是核🐅實流(liu)👄量信号回路完(wán)整通暢。信号回(huí)路包括電纜及(ji)其連接端子,流(liu)量傳感器一對(dui)電極和電極間(jian)液體。除檢查電(dian)路通斷外,還應(yīng)核實⁉️電纜型号(hao),各接點的連接(jie)正确性,絕緣是(shì)否達到要求等(deng)。流量傳感器電(dian)極末接觸到液(yè)體,兩電極❗均末(mò)接觸到液體或(huo)一隻電極📧末接(jie)觸到🔴,同樣也斷(duàn)開了🚩信📱号電纜(lǎn),必須将流🐉量傳(chuan)感器改裝到㊙️能(neng)充滿液體位置(zhi)等排除電極與(yu)液體末接🏃觸的(de)原因。
(3)複核轉換(huàn)器設定值的正(zheng)确性,核查零點(dian)和滿點。分離型(xing)☁️電磁流量計出(chū)廠時,轉換器和(hé)傳感器口徑、流(liu)量及設定參數(shù)進行實流校準(zhǔn),傳感器和轉換(huan)器必須一一對(dui)應。因此,先檢查(chá)配套是否正确(que), GK值是否一緻,再(zài)檢查轉換器儀(yí)♍表常數和各參(can)數是否符合,然(ran)後再用模拟信(xin)号器複查👄零點(diǎn)。
(4)檢查是否從液(yè)體引入電幹擾(rao)。在無激磁電流(liú)情況👈下,用😘萬用(yong)電表在兩電極(jí)檢測幹擾電勢(shi)。這一故障現象(xiang)常出現于陰極(jí)保護管線上,可(kě)采取将電磁流(liú)量傳感器與管(guan)線絕緣的措施(shī),使電極與液體(tǐ)處于同電位。
(5)查(cha)轉換器本身。轉(zhuǎn)換器本身故障(zhang)引起輸出信号(hao)超滿度值的原(yuán)因較爲複雜,它(tā)可由轉換器内(nei)各單元✨線路中(zhong)某一環節引起(qi)的。可利用當代(dài)電磁流量計線(xiàn)路闆分成可互(hù)換相♈互獨立的(de)單元,采取試換(huàn)備用線路闆🆚以(yi)替代法檢查判(pan)别。
2.7 無流量信号(hào)
(1)查電源方面故(gù)障。首先确認己(jǐ)接入電源,再檢(jian)查電源各部♉分(fen)。查主電源和激(jī)磁電流熔絲,若(ruò)接入符合規定(dìng)電流值新熔絲(sī)再通電而又熔(róng)斷,必須找出故(gù)障所在點。查電(diàn)源線路闆輸出(chū)各路電壓是否(fǒu)正常,或試置換(huàn)整個電源線路(lu)闆。
(2)查連接電纜(lan)系統方面故障(zhang)。分别查連接激(ji)磁系統和信号(hao)系統的電纜是(shi)否通,連接是否(fou)正确。
(3)查液體流(liu)動方向和管内(nei)液體充滿性。液(yè)體流動方向必(bì)須與傳感器殼(ke)體上箭頭方向(xiang)一緻。對于能正(zhèng)反向測量的電(dian)磁流量計❌,若方(fāng)向不一緻雖仍(réng)可測量,但設定(dìng)的顯示流動正(zhèng)反方向不符,必(bì)須改正。
(4)查傳感(gǎn)器完好性和測(cè)量管内壁狀況(kuang)。傳感器常見故(gu)障🌐有激磁線圈(quan)回路絕緣下降(jiàng)、内壁附着層兩(liǎng)種✨。因海上的特(tè)殊環境,使得傳(chuan)感器電纜密封(fēng)圈或端子盒蓋(gài)密封墊片有時(shí)🌈達不到密封要(yào)求而浸入水或(huo)潮氣緻🚩使激磁(cí)線圈回路絕緣(yuán)下降。接線端子(zǐ)受📐潮引起的絕(jué)緣下降,可采用(yòng)熱風吹掃,使之(zhī)恢複絕緣。線圈(quan)受潮可拆卸外(wài)殼蓋置✉️于烘箱(xiāng),以适當溫度♻️烘(hōng)幹。測量管内壁(bi)狀況附着絕緣(yuán)層或導電層的(de)最可靠檢查判(pàn)斷是卸下傳感(gan)器離線直㊙️接觀(guān)察,但工作量較(jiào)大;亦可用在線(xian)間接檢查方法(fǎ),即測量電極🏃🏻接(jie)觸電阻和電極(ji)🔴極化電壓估計(ji)附着層狀況。若(ruo)内🐕壁有附着層(ceng),則必須用弱酸(suān)清洗測量管。
(5)查(chá)轉換器本身障(zhàng),采用以線路闆(pǎn)備件和替代法(fǎ)試排除故障。
3 建(jiàn)議
1)安裝手段的(de)改進
目前流量(liang)計的安裝工藝(yì)是将管道法蘭(lán)與流量計預先(xian)連接緊固,再與(yu)注水井口、注水(shuǐ)幹線焊接,該方(fāng)法的弊端是焊(hàn)接産生的高溫(wēn)通過閥門、法蘭(lan)傳遞到流量計(jì),若溫📧度過高💰流(liú)量計傳感器📱襯(chèn)裏有被熔蝕的(de)危險,甚至将電(dian)極熔化,造成信(xìn)号輸出大幅波(bō)🔴動。建議在保證(zheng)良好密封✏️的前(qián)提下,先将閥門(mén)、管線分别與井(jǐng)口、閥門焊接,流(liú)量計安裝作爲(wei)最後一道工序(xu)來安裝,以避免(mian)襯裏、電熔蝕。
(2)安(an)裝流程的改進(jìn)
受海況影響,中(zhōng)心二号注水站(zhàn)水質時常出現(xiàn)水質不合格的(de)情況,同時,由于(yú)注水罐油帽流(liu)失,容易使傳感(gan)器内壁出💞現附(fù)着層,甚至使覆(fu)蓋電極,緻使流(liú)量計無法正常(cháng)工作。輸♋出信号(hao)晃動是♍埕島油(you)田電磁流量計(jì)出現次數最多(duō)的,因此,建議将(jiang)流程作如下改(gai)進,如圖2,在流量(liang)計之前加裝精(jīng)細✊過濾器,過濾(lü)雜質,定期清除(chú);安裝傳感器清(qing)洗流程,利用刮(gua)刀清❓除裝置或(huò)弱酸清✔️除傳感(gan)器附着層。
(3)管理(lǐ)機制的改進
目(mu)前公司計量管(guan)理機制不健全(quan),無專職計量管(guǎn)理人員,且💃人✉️員(yuan)變動大,不穩定(dìng),不利于計量管(guan)理。建議設立專(zhuān)職🤞流量計管👨❤️👨理(li)崗位,專門負責(zé)流量計的日👉常(cháng)維護、故障維修(xiū)等,且⛷️崗位力求(qiú)穩定,人員變動(dong)少,使管理人員(yuan)盡快成㊙️才。
(4)檢測(ce)儀器的配備
電(dian)磁流量計專項(xiang)檢查項目繁瑣(suǒ)、使用儀器多,目(mu)前公司普遍缺(quē)乏檢測儀器,需(xu)配備多套模拟(ni)信号器✊、示波器(qi)、惠🙇♀️斯登電橋等(děng)測量儀器,提高(gāo)故障檢查成功(gong)率。
(5)職工培訓
電(dian)磁流量計爲進(jin)口産品,使用方(fāng)便、精度高、日常(cháng)維護簡單🥵,由于(yu)職工從未進行(hang)專項培訓,故障(zhang)檢查比較困難(nan),出現故障隻能(néng)更換,造成資金(jin)的大量浪費,建(jian)議組織進行專(zhuan)項培訓,提高職(zhí)工故障檢查能(neng)力🈲。
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