容積式流量計(jì)幾種常見故障分析及處理
容積式流量計(jì)作為流量儀表中準(zhǔn)確度***高的一類,多年來已普遍應(yīng)用于石油化工企業(yè)原油及成品油的計(jì)量,其工作性能及運(yùn)行狀況直接關(guān)系到企業(yè)和用戶的經(jīng)濟(jì)利益,但在實(shí)際生產(chǎn)過程中經(jīng)常由于各種因素導(dǎo)致流量計(jì)故障,使流量計(jì)無法正常工作。因此,需對流量計(jì)故障進(jìn)行全面調(diào)查及分析,快速找出原因并采取正確措施,確保流量計(jì)及時(shí)恢復(fù)正常運(yùn)行,避免造成重大的經(jīng)濟(jì)損失或糾紛。
0.引言
容積式流量計(jì)又稱定排量流量計(jì),由于它具有極優(yōu)良的準(zhǔn)確性,是目前各石化企業(yè)計(jì)量及交接使用***廣泛的一種原油計(jì)量器具,其技術(shù)應(yīng)用已相當(dāng)成熟。***常用的容積式流量計(jì)種類主要有腰輪流量計(jì)、雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)、刮板流量計(jì)、橢圓齒輪流量計(jì)等。雖然各種流量計(jì)的生產(chǎn)廠家不同,但每種類型的流量計(jì)其工作原理以及結(jié)構(gòu)組成大致相同。容積式流量計(jì)結(jié)構(gòu)通常都是由三個(gè)主要部件組成:1)外殼體,用于承受管輸壓力,容納測量室及其附件;2)測量室,用于將流體切割成離散的體積段,完成流體流量測量,同時(shí)產(chǎn)生驅(qū)動流量計(jì)附件的外輸扭矩;3)輔助驅(qū)動輪系,用于完成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)數(shù)輸出、轉(zhuǎn)軸密封等功能。下面針對容積式流量計(jì)幾種常見故障的原因及處理方法作一探討。
1.流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有異常響聲和噪聲
1.1流量過大
在流量計(jì)使用過程中,如果流量過大,超過流量計(jì)規(guī)定的流量范圍,流量計(jì)會發(fā)出異常噪聲,且給流量計(jì)量帶來較大誤差。
處理方法:調(diào)整流量到規(guī)定的范圍內(nèi)。
1.2轉(zhuǎn)子定位軸承磨損
轉(zhuǎn)子定位軸承磨損,腰輪流量計(jì)或是雙轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量腔體內(nèi)部的一對轉(zhuǎn)子定位會出現(xiàn)偏差或松動,轉(zhuǎn)子互相撞擊,導(dǎo)致流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出異常噪聲。
處理方法:更換軸承。
1.3刮板流量計(jì)凸輪面磨損不平或?qū)蜉喣p
刮板流量計(jì)凸輪面磨損不平或?qū)蜉喣p,從而導(dǎo)致刮板收縮不到位,刮板與擋塊摩擦產(chǎn)生異常噪聲。
處理方法:更換凸輪或?qū)蜉啞?/span>
1.4轉(zhuǎn)子或刮板有裂紋
處理方法:轉(zhuǎn)子或刮板出現(xiàn)裂紋,較難修復(fù),需要拆除破損組件,重新進(jìn)行更換,經(jīng)過檢定合格后投人使用。
1.5止推軸承磨損
對于腰輪流量計(jì),腰輪軸的下端裝有一硬質(zhì)合金制造的止推軸承,支承腰輪組件。止推軸承不僅要承擔(dān)全部組件重量,還必須耐磨,以減少旋轉(zhuǎn)阻力,提高使用壽命。
當(dāng)止推軸承磨損后,轉(zhuǎn)子端面與中間隔板的間隙減小,甚至產(chǎn)生摩擦,流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)就會發(fā)出異常噪聲。腰輪流量計(jì)結(jié)構(gòu)圖見圖l。
處理方法:拆下流量計(jì)的下端蓋,調(diào)整止推軸承的軸向位置,擰緊螺栓,使轉(zhuǎn)子與中間隔板的間隙保持在規(guī)定的數(shù)值范圍內(nèi)。當(dāng)軸承磨損嚴(yán)重后,需要更換止推軸承。
1.6石墨軸承損壞
根據(jù)腰輪流量計(jì)對滑動軸承的要求和工作特點(diǎn),在上端蓋和下端蓋上,裝了兩對石墨制造的徑向軸承。石墨軸承損壞,腰輪轉(zhuǎn)動不穩(wěn)固,流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)同樣會出現(xiàn)聲音異常。
處理方法:更換石墨軸承。
1.7流量計(jì)轉(zhuǎn)子與驅(qū)動齒輪的銷子斷,轉(zhuǎn)子發(fā)生摩擦和碰撞
處理方法:拆下轉(zhuǎn)子,刮盡轉(zhuǎn)子上被碰傷疤痕,并上好銷子。
2.計(jì)量室腰輪、轉(zhuǎn)子或刮板不轉(zhuǎn)動
2.1管道中有雜物進(jìn)入計(jì)量室,卡死?
在管道輸油過程中,尤其是新安裝流程,在初次輸油時(shí),由于施工疏忽等原因,管線中的焊渣、棉紗、鐵絲等未清除干凈,隨介質(zhì)一起進(jìn)入流量計(jì),致使腰輪、轉(zhuǎn)子或刮板卡死,或者是流量計(jì)前的過濾器長時(shí)間沒有清洗,過濾網(wǎng)附著大量異物,通油能力降低,流程壓力升高,造成過濾網(wǎng)破損,導(dǎo)致流量計(jì)轉(zhuǎn)子卡死。
處理方法:
1)新投用管線先開啟旁通流程,通油24小時(shí),沖刷凈管線中的異物,再啟用流量計(jì),切斷旁通流程。若現(xiàn)場無旁通流程,用短接替代流量計(jì)通油24小時(shí),沖刷凈管線中的異物,再安裝流量計(jì)正常輸油。
2)定期清洗過濾器,清洗間隔視介質(zhì)含雜質(zhì)量的多少而定。
3)從流量計(jì)底端排凈積水或及時(shí)通油運(yùn)行。
2.2被測液體凝固
有時(shí)在介質(zhì)(原油)輸送過程中,在間歇性輸油的情況下,停輸后而沒有及時(shí)掃線或采取保溫措施,長時(shí)間管線內(nèi)介質(zhì)溫度降至其凝點(diǎn)以下而凝固,從而導(dǎo)致流量計(jì)不能正常運(yùn)行。這種現(xiàn)象常發(fā)生在冬季用于室外或室內(nèi)沒有暖氣的流量計(jì)。
處理方法:改變輸油方式,變間歇性輸油為常輸;條件達(dá)不到的情況下,停輸后及時(shí)掃線或采取保溫措施;一旦出現(xiàn)凝管現(xiàn)象,通過加熱等方法融解被測液體。
2.3轉(zhuǎn)子或刮板破裂
由于受力或受熱不均而造成流量計(jì)的轉(zhuǎn)子或刮板產(chǎn)生裂紋,長時(shí)間運(yùn)行后裂紋增大,大到一定程度時(shí)轉(zhuǎn)子會被卡死。
處理方法:轉(zhuǎn)子或刮板出現(xiàn)損壞,則難以修復(fù),需要拆除破損組件,重新進(jìn)行更換,經(jīng)過檢定合格后投入使用。
2.4流量計(jì)軸承磨損
流量計(jì)長期使用或介質(zhì)中含砂,造成軸承磨損嚴(yán)重,轉(zhuǎn)子出現(xiàn)相互碰撞卡死的現(xiàn)象。
處理方法:對由于長期使用而造成軸承磨損嚴(yán)重的流量計(jì)應(yīng)及時(shí)更換其軸承;若介質(zhì)中含砂,應(yīng)選用帶有防砂槽的流量計(jì)以減少對軸承的磨損。
3轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)。而計(jì)數(shù)器的指針或字輪不動
3.1傳動系統(tǒng)卡住或變速齒輪嚙合不良
對于容積式流量計(jì),如若出現(xiàn)變速齒輪嚙合不良,則通常會轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn),但表頭部分指針或字輪不動。
處理方法:先卸下計(jì)數(shù)器,然后檢查各級變速器,逐步查找消除。
3.2傳動系統(tǒng)中連接部分脫鉚或銷子脫落
傳動系統(tǒng)中,有時(shí)個(gè)別銷子脫落或脫鉚,則會導(dǎo)致流量計(jì)主體部分轉(zhuǎn)子的運(yùn)動無法正常傳動到表頭,致使表頭指針和字輪不動。
處理方法:檢查更換銷子或加鉚。
3.3磁聯(lián)軸器嚴(yán)重退磁或磁聯(lián)軸器內(nèi)進(jìn)入異物對于刮板、腰輪流量計(jì),為了將流量計(jì)主體部分轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動傳至表頭部分,在傳送時(shí),既要保證流體不外漏,又不能阻力太大,通常采用兩種聯(lián)軸器,一是磁性密封聯(lián)軸器,另一種是機(jī)械密封聯(lián)軸器。因?yàn)榇篷詈喜淮嬖谛孤秵栴},所以一般都采用磁性密封聯(lián)軸器。
磁聯(lián)軸器的磁鋼存在退磁的情況,特別是高溫時(shí),退磁更嚴(yán)重。除此之外,磁鋼打滑也引起退磁。磁鋼退磁或異物進(jìn)入磁聯(lián)軸器內(nèi)卡死都會導(dǎo)致轉(zhuǎn)子正常運(yùn)轉(zhuǎn)而表頭指針和字輪不動的情況發(fā)生。
處理方法:對磁鋼進(jìn)行充磁或清除磁聯(lián)軸器內(nèi)異物。
3.4表頭(計(jì)數(shù)器)掛輪松脫
此時(shí)需檢查表頭掛輪并重新裝緊表頭。
4.流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)確
4.1液體內(nèi)含有氣體
液體中夾帶空氣或其它氣體對各種流量計(jì)都有影響,當(dāng)液體進(jìn)入系統(tǒng)時(shí),應(yīng)排空***初存在的空氣。如果不能有效排氣,氣泡會留在管道中并進(jìn)人流量計(jì),給計(jì)量帶來誤差。
處理方法:通常在流量計(jì)上游安裝氣體分離器(消氣器或除氣器),防止氣體進(jìn)入流量計(jì)。同時(shí),只要存在能導(dǎo)致溶解空氣或其他氣體從液體中溢出的局部低壓,就會出現(xiàn)氣蝕,產(chǎn)生大量的微小氣泡。因此,流量計(jì)下游壓力不應(yīng)小于流量計(jì)生產(chǎn)廠家規(guī)定的較低壓力值。
4.2旁通管路閥門關(guān)閉不嚴(yán)∞1
在流量計(jì)進(jìn)行檢定時(shí),如果由于人為原因或閥門問題致使旁通管路閥門關(guān)閉不嚴(yán),會給計(jì)量檢定帶來較大誤差。
處理方法:檢查并關(guān)緊旁通管路閥門,閥門有問題則需進(jìn)行修理或更換。
4.3流量波動大
流量不穩(wěn)導(dǎo)致壓力以及漏失量的變化,計(jì)量準(zhǔn)確性難以保證。
處理方法:設(shè)法減小流量波動。
4.4被測介質(zhì)黏度改變
被測介質(zhì)黏度發(fā)生改變,則容積式流量計(jì)的漏失量也會有所改變。在流量計(jì)檢定后,若被測介質(zhì)發(fā)生改變,黏度之前不同,則會產(chǎn)生一定的誤差。
處理方法:條件允許的情況下,按使用介質(zhì)重新調(diào)校,或按介質(zhì)重新選表。
4.5器差調(diào)整器損壞
器差調(diào)整器由于維護(hù)保養(yǎng)不到位,或者長期使用后內(nèi)部各部件磨損嚴(yán)重,從而導(dǎo)致流量計(jì)計(jì)量不再準(zhǔn)確。
處理方法:做好器差調(diào)整器維護(hù)或更換新器件,或者取消器差調(diào)整器,直接采用流量計(jì)系數(shù)交接計(jì)量。此種方法在中石化管道儲運(yùn)公司某些交接點(diǎn)得到較好的應(yīng)用。由于流量計(jì)不使用器差調(diào)整器,減少了流量計(jì)內(nèi)的一個(gè)誤差來源,使得計(jì)量更加準(zhǔn)確‘5|。
5.5發(fā)訊器無信號輸出或丟失脈沖
5.1發(fā)訊器電路板燒壞
由于接電不正確或其它原因,從而導(dǎo)致脈沖發(fā)訊器電路板燒壞,流量計(jì)無脈沖信號輸出。
處理方法:更換脈沖發(fā)訊器
5.2發(fā)訊器光柵盤損壞丟失脈沖
如果光柵盤上的精細(xì)刻槽損壞,就會造成光柵盤旋轉(zhuǎn)遮閉光源產(chǎn)生的開關(guān)信號的數(shù)量丟失,從而使輸出脈沖信號減少,引起流量計(jì)計(jì)量誤差。
處理方法:檢查修理脈沖發(fā)訊器,可采用特定檢測設(shè)備對發(fā)訊器進(jìn)行檢測。
5.3 發(fā)訊器接線連接不可靠
處理方法:保證電源及脈沖線接線正確可靠,保持線路良好接觸。
5.4存在電子干擾影響脈沖計(jì)數(shù)
計(jì)數(shù)器可能丟失流量計(jì)發(fā)出的脈沖,導(dǎo)致讀數(shù)偏低,它也可能因電子干擾多計(jì)幾個(gè)流量計(jì)發(fā)出的脈沖,導(dǎo)致讀數(shù)偏高。干擾脈沖可能有兩種來源:計(jì)數(shù)器電源的浪涌以及電磁輻射。此外,信號傳輸電纜的走向十分重要,它應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離交流動力電纜。如果不得不跨過電源電纜,也應(yīng)呈直角交叉。
處理方法:盡可能消除電子干擾(主要針對生產(chǎn)廠家)。方法通常包括:專用于消除電源傳播噪聲的電源過濾器;流量計(jì)前置放大器;適當(dāng)?shù)钠帘涡盘栯娎|。
6.結(jié)束語
在實(shí)際工作中,容積式流量計(jì)故障處理需針對不同故障現(xiàn)象并結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況和工作經(jīng)驗(yàn),快速判斷出可能的故障原因并加以排查處理,使流量計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)及時(shí)恢復(fù)正常,以保證原油計(jì)量的準(zhǔn)確性。