摘要:在水(shuǐ)電站機組(zu)運行過程(cheng)中，調速系(xì)統電磁流(liú)量計 及其(qí)過濾器、閥(fa)組在機組(zu)可能出現(xian)泵體振動(dòng)過大、噪音(yin)增🚶大、軸承(cheng)溫升過高(gao)、電機啓動(dong)電流增大(da)等異常，導(dao)緻調📧速器(qì)🌈液壓系統(tong)🤩工況的惡(e)化，威脅到(dào)水輪發電(diàn)機組的安(ān)全穩定運(yun)行。通🌏過對(duì)上述異常(chang)工況的分(fèn)析、歸納、總(zong)結，可供運(yùn)行維護人(rén)員提高技(jì)術水平，以(yǐ)及時發現(xian)、處理運行(háng)中的異常(cháng)，以确保調(diào)速系統電(dian)磁流量計(ji)長壽命高(gao)效運行。
　　電(diàn)磁流量計(ji)在水電站(zhan)調速器液(yè)壓系統中(zhōng)應用廣泛(fan)，電磁流⛱️量(liang)計屬容積(ji)式轉子泵(bèng)，它是依靠(kao)由螺杆🏃和(hé)襯套形成(cheng)的密封腔(qiang)的📱容積變(bian)化來吸入(ru)和排出液(ye)體的。在水(shuǐ)電站機組(zu)運行過💞程(chéng)中，調速系(xi)統電磁流(liú)量計及其(qí)過濾器🐇、閥(fa)組在機組(zu)運行過程(cheng)中出現的(de)一些異常(chang)工況，比如(ru):泵體振動(dòng)過大，噪音(yin)增大、軸承(cheng)溫升過高(gāo)、電機啓動(dong)電流增大(dà)等，會導緻(zhì)調速器🍓液(yè)壓系統工(gōng)況、工作條(tiao)件的惡化(hua)，威🐇脅到水(shui)輪發電機(jī)組的安全(quán)穩定運行(hang)［1－6］。電磁流量(liàng)計的📱突出(chu)特點是流(liú)量平穩、壓(yā)力脈動小(xiǎo)、自吸能力(li)強、噪聲低(di)、效㊙️率高、壽(shou)命長、工作(zuo)可靠;而其(qi)非常大感(gan)，可輸送較(jiào)高黏度介(jie)質。因此研(yan)究、探讨調(diào)速系統電(dian)磁流量計(ji)異常工✂️況(kuàng)，并🈲有針對(duì)性的分析(xi)處理，對水(shuǐ)電站調速(su)系統的🌍安(ān)全穩定運(yun)行具有實(shi)際意義。
1水(shuǐ)電站調速(su)系統電磁(cí)流量計運(yun)行簡介
　　依(yi)據電磁流(liu)量計的運(yùn)行特點，水(shuǐ)電站調速(sù)系統一般(bān)選擇電磁(cí)❄️流量計作(zuo)爲輸油、加(jiā)壓泵，通常(cháng)會選擇輸(shū)油特性🏃🏻‍♂️非(fei)常穩定的(de)電磁流量(liàng)計，圖1是調(diào)速系統電(diàn)磁流量計(ji)工作油路(lù)♈示意圖。電(dian)磁流量計(jì)主要用于(yú)輸送不☔含(hán)固體顆粒(lì)、無腐蝕☁️性(xing)的各種😍油(yóu)類或者類(lèi)似于油的(de)✨潤滑油性(xìng)液體。在電(dian)磁流量計(jì)内具有3個(ge)轉動元件(jian):一個主動(dòng)螺杆和🔴兩(liang)個從動感(gan)，可輸送較(jiao)高黏度介(jie)質。因❗此研(yan)究、探讨調(diào)速系統電(diàn)磁流量計(jì)異常工況(kuàng)，并有針對(duì)性的分析(xi)處理，對水(shui)電站調速(su)系統的安(an)全穩定運(yun)行具有♉實(shi)際意義。
1水(shui)電站調速(sù)系統電磁(ci)流量計運(yùn)行簡介
　　依(yi)據電磁流(liu)量計的運(yùn)行特點，水(shui)電站調速(sù)系統一般(bān)選擇電磁(cí)流量計作(zuò)爲輸油、加(jiā)壓泵，通常(chang)會選擇輸(shu)油特性非(fei)常穩定的(de)電磁流量(liang)計，圖1是調(diao)速系統電(dian)磁流量計(jì)工作油路(lu)示意圖🎯。電(diàn)磁流量計(jì)主要用💃🏻于(yú)輸送不含(han)固體顆粒(li)、無腐蝕性(xìng)的各種油(you)類或者類(lèi)似于油的(de)潤滑油性(xing)液體。在電(diàn)磁流量計(jì)内具有👌3個(gè)轉動元件(jiàn):一個主動(dong)螺杆和兩(liǎng)個從動螺(luó)杆是決🌈定(dìng)電磁流💚量(liàng)計性能特(te)征的關鍵(jiàn)因👄素，電磁(ci)流量計結(jié)構如圖2所(suǒ)示，包涵在(zài)襯套内的(de)相互精密(mì)齧合的主(zhǔ)、從螺杆在(zài)空間形成(cheng)2個相互封(fēng)閉的密閉(bì)腔室。當主(zhǔ)動螺杆轉(zhuǎn)動時，這些(xie)密閉腔室(shi)沿着主動(dòng)螺杆軸🙇🏻線(xian)持續均勻(yun)✌️地由泵吸(xi)入腔平動(dòng)至排出腔(qiāng)，完成液💜體(tǐ)的吸入和(he)排出，這種(zhong)勻✨速軸向(xiang)移動決定(dìng)了電磁㊙️流(liú)量計具有(you)很好的吸(xi)入性能并(bìng)且運💔行時(shi)脈動小、運(yùn)轉平穩。

　　單(dan)元組的零(líng)件損壞，電(dian)磁流量計(jì)運行振動(dong)、噪聲異常(cháng)升🔞高應引(yin)起水電站(zhan)運行維護(hu)人員的足(zú)夠重視。
1)進(jin)口管道密(mi)封性能不(bú)良。如果電(diàn)磁流量計(ji)進口管道(dao)密封✌️不好(hao)，電磁流量(liang)計運轉時(shí)泵腔裏面(mian)吸入空氣(qi)。輸送帶有(yǒu)空氣的油(yóu)液，會造成(cheng)電磁流量(liàng)計泵體内(nei)汽蝕，首要(yào)表現即振(zhèn)㊙️動增大、噪(zao)聲異🏃常。此(ci)時應檢查(cha)吸入管道(dào)法蘭密封(fēng)和軸封，不(bu)允許空氣(qì)進入，檢查(cha)進口閥門(men)是否漏入(ru)空氣或完(wán)全打開。

2)基(ji)礎安裝不(bu)牢固。有的(de)用戶把電(dian)磁流量計(jì)作爲臨時(shí)⛷️輸送油液(ye)使用或移(yi)動後使用(yòng)時，不固定(ding)電磁流量(liàng)計的地腳(jiǎo)螺栓就投(tou)入🚶‍♀️使用，這(zhè)種情況是(shi)電磁流量(liàng)計振動大(da)的原因之(zhī)一，電磁流(liu)量計使用(yòng)前一定要(yào)擰緊泵的(de)地腳固定(ding)螺栓。
3)調速(sù)系統回油(you)管路未插(chā)入油液内(nei)部。圖1中藍(lán)色回油💁管(guǎn)路如果未(wei)插入油液(ye)内部，回油(you)沖入油箱(xiang)後，會造成(cheng)油箱内油(yóu)🚶‍♀️液出現大(da)量氣泡，帶(dài)有大量氣(qì)泡的油液(ye)被吸入電(diàn)磁流量計(ji)泵體内，會(hui)造成電磁(cí)流量計運(yùn)轉時振動(dòng)過大，流量(liàng)大、氣泡多(duō)時可🌈導緻(zhi)軸承損壞(huai)、定轉子📞抱(bao)死等嚴重(zhong)問題。回油(yóu)管路須插(cha)入油液内(nèi)部，距離回(huí)油箱底部(bù)20～30cm爲宜。
4)油泵(beng)、電機同軸(zhóu)度和同心(xīn)度誤差大(da)。電機與油(yóu)泵一般✉️由(you)聯軸器聯(lián)接，因制造(zào)、安裝誤差(chà)，或泵運轉(zhuan)時間較長(zhang)，以及輸送(sòng)介質的性(xing)質、承載後(hòu)的變形等(deng)影響，往往(wǎng)會🐉造成油(yóu)🌍泵、電機㊙️不(bú)同心、不同(tóng)軸🥰，進而導(dao)緻油泵振(zhèn)動值超标(biao)。此時🍉應重(zhong)新調整油(you)泵、電機的(de)同軸度、同(tóng)心度，誤差(cha)控制在±0．05mm以(yi)内。
5)電磁流(liu)量計安裝(zhuang)高程過高(gao)。通過對電(dian)磁流量計(jì)系統的🌈吸(xī)油特性和(he)汽蝕餘量(liàng)分析，可判(pan)斷出電磁(ci)流量計的(de)安裝高度(dù)和👅其吸油(yóu)能力的匹(pi)配程度，如(rú)電🈲磁流量(liang)計的安裝(zhuang)高程超過(guò)其吸油能(néng)力，泵在當(dāng)前的高程(cheng)運轉就會(huì)造成泵體(tǐ)内部汽蝕(shi)的産生，進(jin)而導緻泵(bèng)體内噪聲(shēng)、振動的✊增(zēng)大。爲了避(bi)免電磁流(liú)量👌計汽蝕(shi)現象的發(fā)生，泵的安(ān)裝👣應在距(jù)離油箱⭕液(yè)面一定高(gāo)度範圍之(zhi)内，具體高(gāo)度值應依(yī)據電磁流(liú)量❤️計工作(zuò)特性曲線(xiàn)判定。
6)電機(jī)缺少潤滑(huá)油。電磁流(liú)量計電機(jī)缺少潤滑(huá)油，會💜造成(cheng)電機運轉(zhuǎn)時噪音過(guo)大，一般用(yong)專用黃油(yóu)槍給電機(jī)♌加注潤滑(hua)油。
7)電磁流(liu)量計損壞(huai)。電磁流量(liàng)計本體損(sǔn)壞，也會導(dǎo)緻泵體内(nei)噪聲、振動(dong)的增大。
2．2電(dian)磁流量計(ji)運行時軸(zhóu)承溫升過(guo)高機械行(háng)業标準JB/T8644－2007《單(dan)電磁流量(liàng)計》中規定(ding):軸承溫升(sheng)不得超過(guò)環境溫🈲度(du)35℃，非常高溫(wen)度不得超(chao)過🔴80℃。調速系(xi)統電磁流(liú)量計可參(cān)考使用，油(yóu)泵軸承溫(wen)升試驗🏃‍♂️須(xū)每年❄️做一(yī)次，以保🛀證(zheng)軸承良好(hao)的運轉工(gōng)況。電磁流(liú)量計運轉(zhuǎn)時軸承🙇🏻溫(wen)升過高的(de)主要原因(yīn)有:
1)電磁流(liú)量計軸承(cheng)内潤滑油(you)(脂)量不足(zu)，加注潤滑(hua)油可解決(jué)。
2)電磁流量(liang)計軸承損(sǔn)壞，常常是(shì)軸承發熱(rè)的普遍原(yuan)因，如滾㊙️動(dong)軸承保持(chí)架損壞、鋼(gang)球壓碎内(nei)圈或外圈(quān)斷裂;滑動(dong)軸承的合(hé)金層剝落(luò)、掉塊等;如(rú)軸承處聲(shēng)音異常、噪(zào)音明顯增(zeng)大，應及時(shí)檢查軸承(cheng)檢查并更(geng)✔️換。
3)油泵、電(diàn)機同軸度(dù)和同心度(du)誤差增大(da)也是導緻(zhì)軸承溫升(shēng)過🛀高✍️的常(cháng)見原因，電(diàn)機、油泵運(yun)轉一段時(shi)間後，由💋于(yu)制造、安裝(zhuang)、運行等原(yuán)因，導緻軸(zhou)承摩擦增(zēng)大，溫升過(guo)高。此時重(zhong)新調整油(yóu)泵、電機的(de)同軸度、同(tong)心🧑🏾‍🤝‍🧑🏼度，誤差(cha)控制在±0．05mm以(yi)内。
2．3電磁流(liu)量計啓動(dong)後電機電(dian)流過高
1)工(gong)作介質黏(nián)度較大，即(ji)實際黏度(dù)高于所選(xuan)泵或設計(ji)泵👉的黏度(du)值。不相匹(pǐ)配黏度的(de)流體可能(néng)使橡膠溶(róng)脹，增加了(le)定、轉子🏃之(zhi)間的過盈(yíng)配合值，使(shǐ)扭矩和消(xiāo)耗功☀️率增(zēng)大。增大電(diàn)磁流量計(jì)電機功率(lǜ)并降低電(dian)機的轉👅速(su)可解決工(gōng)作介質黏(nian)度較大的(de)問題。
2)出口(kǒu)管道壓力(li)過高，超過(guo)了安全閥(fa)的全排壓(yā)力，而安全(quan)閥💃未動作(zuo)。電磁流量(liàng)計運轉過(guò)程中如發(fa)現電機電(diàn)流異常升(sheng)🔴高，應🙇‍♀️首先(xian)😍檢查泵出(chū)口壓力是(shì)否正常，并(bìng)根據情況(kuàng)調整安✌️全(quan)閥的全排(pai)壓力。
3)油泵(bèng)、電機同軸(zhóu)度和同心(xīn)度誤差增(zeng)大也是導(dǎo)緻電磁流(liú)量計電機(ji)電流過高(gao)的常見原(yuán)因，此種情(qing)況應重新(xin)調整油泵(bèng)、電機的同(tong)🔴軸度、同心(xin)度，誤差控(kong)制在±0．05mm以内(nei)。
2．4電磁流量(liang)計運行時(shi)輸油效率(lü)降低
1)進口(kǒu)管道被堵(du)塞造成油(you)泵進口流(liú)量變小，是(shi)導緻⛱️電磁(ci)📞流⭕量計輸(shū)油效率降(jiàng)低的非常(cháng)主要原因(yin)，首先📞應檢(jian)查過濾器(qi)及吸入管(guan)路，排除堵(du)塞問題。
2)有(yǒu)的用戶把(bǎ)電磁流量(liàng)計的進口(kǒu)管道改小(xiao)，由于吸入(rù)管💜路直徑(jìng)太小跟不(bu)上出油流(liú)量導緻電(dian)磁流量計(ji)出現空轉(zhuan)的現象，應(yīng)根🙇‍♀️據三螺(luo)杆的設計(jì)流量、工作(zuò)特性曲線(xian)等修改進(jìn)口管道直(zhi)徑。
3)介質黏(nián)度較大、轉(zhuǎn)速太高也(ye)是電磁流(liu)量計運行(hang)時🏃輸油效(xiao)率降低的(de)原因之一(yi)，輸送介質(zhi)黏度太大(dà)，而🈲泵的📧轉(zhuan)速😘太高導(dǎo)緻，電磁流(liú)量計轉子(zi)旋轉時，泵(beng)兩端存在(zai)一定的壓(yā)差，油🏃液可(kě)迅速充滿(mǎn)空腔。如油(yóu)液黏度較(jiào)大，則流動(dong)性較差，吸(xī)入口的阻(zu)力較大，造(zào)成油液不(bú)能快速充(chong)滿空腔📱，泵(bèng)的效率會(hui)急劇下降(jiang)。針對黏度(dù)較大的💛介(jiè)質，電磁流(liú)量計選型(xing)初期就😍應(yīng)該低轉速(su)泵⭐。
3調速液(ye)壓系統電(dian)磁流量計(jì)選型注意(yì)事項
　　針對(dui)油泵運行(hang)中的異常(cháng)工況，油泵(bèng)電機單元(yuán)選型前，要(yào)充分了解(jiě)其使用條(tiao)件，除了要(yào)獲得準确(què)的運🌂行流(liu)量、壓力外(wai)，還要🌐明确(que)輸送介質(zhi)的特性，比(bi)如介質的(de)腐蝕性強(qiang)度，是否有(you)固溶物，以(yǐ)及固溶物(wù)的比✏️率和(he)固體顆粒(li)的大小，同(tóng)時工作介(jiè)質的🏃🏻工作(zuo)溫度、粘度(du)、比重也💯是(shì)重點考慮(lü)的因素;除(chu)此♻️之外，設(shè)計人員需(xū)要到使用(yong)現場充分(fèn)調查并記(ji)錄油泵裝(zhuāng)🐕置的🧡吸入(rù)條件🌈、安裝(zhuang)條🍉件等。根(gēn)❄️據多年的(de)運維經驗(yan)，爲避免🈚三(sān)螺杆油泵(beng)運行♉異常(cháng)工況，電磁(cí)流量計選(xuǎn)型時✔️應注(zhù)意以下幾(jǐ)點:
1)以電磁(cí)流量計的(de)工作特性(xing)曲線爲基(jī)礎進行調(diào)速系統電(diàn)磁流量計(jì)的選型。電(dian)磁流量計(jì)工作特性(xìng)曲線是🈚指(zhǐ)導電磁流(liú)量計抽油(yóu)的技術基(ji)礎，無論是(shi)選油泵、選(xuǎn)電機、施工(gōng)設計和使(shǐ)用管理都(dou)🙇‍♀️要以泵的(de)特性曲線(xiàn)爲基礎，泵(beng)的特性曲(qǔ)線主要包(bao)括:①容積效(xiao)率曲線－壓(ya)力與🏃‍♂️排量(liang)的關系曲(qu)線;②機械效(xiao)率曲線(即(ji)扭矩曲線(xian))－壓力與轉(zhuǎn)子扭矩關(guān)系曲線;③總(zong)效率曲線(xian)(即系統效(xiao)率曲線)－壓(ya)力與系⭕統(tong)效率關系(xì)曲線。泵工(gong)作特性曲(qǔ)線如圖3示(shì)，圖3中的中(zhong)間區域爲(wei)🌈泵的非常(chang)佳工作區(qu)域⭐。泵在這(zhè)一區💁域效(xiao)率🔆非常高(gāo)，而且使用(yòng)壽命長。設(shè)計人員必(bì)須找出❌電(dian)磁流量計(ji)的非常佳(jia)工🐕作區域(yù)，推薦給制(zhi)造商用戶(hù)，才能使電(diàn)磁流量計(jì)得到合理(li)的使用，減(jiǎn)少故障⭕，并(bìng)延♉長泵的(de)壽命。
2)設計(jì)布置電磁(ci)流量計進(jin)出口管道(dao)時，應合理(lǐ)選擇✔️管道(dao)直徑和🛀彎(wān)頭。進口管(guǎn)道直徑大(dà)，在相同流(liu)量下，油液(ye)流速度小(xiao)，阻力損失(shi)小，但價格(ge)高，管道直(zhi)徑小，會導(dao)緻阻力損(sun)🐆失急劇增(zeng)大，使⛷️所選(xuǎn)泵的揚程(chéng)、功率增加(jia)，成本和運(yùn)行費用都(dou)增加。管道(dào)布置應盡(jìn)可能布置(zhì)成直管，盡(jìn)量減小管(guǎn)道中的附(fu)件和盡量(liang)縮小💜管道(dao)長度，必須(xū)轉彎的時(shí)候，彎頭的(de)彎曲半徑(jìng)應該👅是管(guan)道直徑的(de)3～5倍，角度盡(jin)可能大于(yú)90℃。應從技術(shu)和經🚶‍♀️濟的(de)角度綜合(he)考慮♉電磁(cí)流量計進(jìn)出口管道(dao)和彎頭的(de)布置。
3)泵出(chū)口側必須(xū)裝設逆止(zhi)閥。逆止閥(fa)在液體倒(dao)流時可防(fang)止泵反轉(zhuan)，并使泵避(bì)免油擊的(de)破壞，當壓(ya)力油倒流(liu)時，會産生(shēng)巨大🔞的反(fan)向壓力，單(dan)向閥可避(bi)免泵體損(sǔn)壞。
4)泵流量(liàng)的确定。如(ru)果生産工(gong)藝中已給(gěi)出非常小(xiǎo)流📐量、工作(zuò)☀️流量、非常(chang)大流量，應(yīng)按非常大(dà)流量考慮(lü)。如果生産(chǎn)工✊藝中隻(zhi)給🤟出工作(zuò)流量，則電(diàn)磁流量計(jì)流量選擇(ze)時應考慮(lǜ)留一定餘(yú)量。
5)輸送介(jiè)質黏度和(he)轉速的匹(pi)配。依據前(qián)述，如果輸(shu)送的💛介質(zhi)黏度超标(biāo)，而泵的轉(zhuan)速又比較(jiao)高，會造成(chéng)泵的效率(lü)急劇下降(jiàng)。針對黏度(du)較大的介(jiè)質，電磁流(liu)量計選型(xíng)初期就應(yīng)該選低轉(zhuan)速泵。
6)調速(su)系統回油(yóu)管路設計(ji)。依據前述(shù)，調速系統(tǒng)回油管路(lu)設計😘時，回(huí)油管路須(xū)插入油液(yè)内部，距離(li)回油❄️箱底(di)部20～30cm爲宜。以(yǐ)避免泵體(ti)汽蝕、軸承(cheng)損壞、定轉(zhuan)子抱💚死等(děng)嚴👣重問題(ti)的發生🌈。
4結(jié)語
　　電磁流(liu)量計在水(shuǐ)電站調速(su)系統中的(de)作用舉足(zú)輕重，而且(qie)🌈零件一旦(dàn)損壞，維護(hù)、更換成本(ben)較高。及時(shí)發現電💜磁(cí)流量計運(yùn)轉過程中(zhōng)存在的異(yi)常工況，是(shì)每一個水(shuǐ)💃電站運行(háng)維護人員(yuan)的🏃‍♀️重要任(rèn)務。運行維(wéi)護人員應(ying)考慮工作(zuo)介質特性(xìng)、腐蝕性、黏(nián)度‼️、工作溫(wēn)度以及泵(bèng)的壓力、流(liu)量等因素(su)，結合電磁(ci)✍️流量計的(de)工作特性(xìng)曲線、吸入(ru)條件、布置(zhì)條件，深入(ru)分析電磁(ci)流量計異(yi)常工況的(de)原因。需要(yao)時調整油(you)泵、電機的(de)同軸度、同(tong)心度，更換(huan)進口密封(fēng)、進口閥門(men)、單😍向閥等(děng)措施，消除(chu)一般的異(yì)常工況。經(jing)設計單位(wei)、廠家共同(tong)驗證，如有(you)設計選型(xing)、制造、管道(dao)施工布置(zhì)方面存在(zai)的問題，應(ying)及時停止(zhǐ)泵的運行(háng)，并由生産(chan)管理部門(mén)提出技術(shu)改造方案(an)并實施，避(bì)免對🈚電磁(cí)流量計造(zao)成更大的(de)損害。選型(xing)得當，維護(hu)合理，電磁(ci)⛹🏻‍♀️流量計就(jiù)可長周期(qī)、不間斷的(de)運轉。對水(shuǐ)電站調速(su)系統中的(de)電磁流量(liang)計的異常(chang)工況作了(le)歸納、總結(jie)，希望能帶(dài)給水電站(zhàn)運行維護(hù)人員一點(diǎn)啓發，确保(bǎo)水🌍電站調(diào)速系統電(diàn)磁流量計(jì)長壽命🌈高(gao)效運行。

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