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閱讀：105發(fā)布時(shí)間：2021-12-20
油田污水回注用電磁流量計(jì)應(yīng)用中相關(guān)問題探討
[ 摘.. 要] 文章對(duì)油田用污水回注用電磁流量計(jì)的原理、主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求、在線校驗(yàn)方法、運(yùn)行期故障及流量計(jì)的安裝, 使用維護(hù)及管理等四個(gè)方面進(jìn)行了探討, 詣在為用好這種流量計(jì)確保其計(jì)量準(zhǔn)確性、可靠性起到借鑒作用。
[ 主題詞] 污水回注; 電磁流量計(jì); 運(yùn)行故障; 技術(shù)維護(hù)
油田污水回注計(jì)量的準(zhǔn)確與否是對(duì)油井進(jìn)行合理配注的關(guān)鍵環(huán)節(jié), 油田生產(chǎn)中每天都產(chǎn)生大量的工業(yè)污水, 由污水聯(lián)合站將這些污水進(jìn)行回注, 需要安裝大口徑流量?jī)x表進(jìn)行計(jì)量, 如果總液量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確, 可能出現(xiàn)地質(zhì)產(chǎn)水量、污水處理量和注水量三者不吻合的現(xiàn)象, 影響了相關(guān)開發(fā)方案的編制和實(shí)施, 影響了降液、控污、穩(wěn)油等注采調(diào)整方案的實(shí)施, 就造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。如何保證注水聯(lián)合站現(xiàn)用的電磁流量計(jì)準(zhǔn)確、高效的計(jì)量是我們計(jì)量技術(shù)人員的一項(xiàng)重要工作。
1 .. 基本原理
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律, 即導(dǎo)電液體在磁場(chǎng)中切割磁力線運(yùn)動(dòng)時(shí), 導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì), 其感應(yīng)電勢(shì)的大小與磁感應(yīng)強(qiáng)度、流體做切割磁力線強(qiáng)度等因素成正比。流體流動(dòng)時(shí), 流體流過垂直于流動(dòng)方向的磁場(chǎng), 導(dǎo)電性液體的流動(dòng)感應(yīng)出一個(gè)與平均流速或單位體積流量成正比的電壓, 因此只要被測(cè)的流體具有限度的電導(dǎo)率, 其感應(yīng)電壓信號(hào)通過兩個(gè)與液體直接接觸的電極檢出, 并通過電纜傳送到放大器, 然后, 轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的輸出信號(hào)。
2 .. 主要技術(shù)特點(diǎn)和使用安裝要求
2..1 .. 電磁流量計(jì)的主要技術(shù)特點(diǎn)
( 1) 輸出信號(hào)方式比較靈活。有脈沖、電流、頻率等方式。
( 2) 可以測(cè)定正、反方向流體的流量。
( 3) 只有管道和電極與被測(cè)液體接觸, 因此, 只要合理選擇電極材料, 即可達(dá)到耐腐蝕、耐磨損的要求。具有使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)要求低的特點(diǎn)。
(4) 測(cè)量管內(nèi)無阻流件, 因此無附加壓力損失, 即對(duì)自來水測(cè)量無附加水頭損失。
( 5) 由于測(cè)量結(jié)果與液體的壓力、溫度、電導(dǎo)率等物理參數(shù)無關(guān), 所以測(cè)量精確度高、工作可靠。
2..2 .. 電磁流量計(jì)的使用和安裝要求
( 1) 對(duì)流量計(jì)上游管道中在前置距離外安裝閥門, 特別是蝶閥或直角彎管等嚴(yán)重影響流態(tài)特性的場(chǎng)合, 在流量計(jì)上游5D~ 10D 的直管段內(nèi)安裝整流器, 以達(dá)到穩(wěn)定水流流態(tài)、提高計(jì)量準(zhǔn)確度的目的。
( 2) 要在使用環(huán)境的選擇中注意避免外部的電磁干擾, 特別是避免工頻電磁場(chǎng)的干擾。
( 3) 在電磁流量計(jì)的安裝中, 傳感器接地環(huán)要可靠地接地, 接地電阻要不大于l0.. 。
( 4) 電磁流量計(jì)的上游管道至少有5D 的直管段, 它的下游至少有3D 的直管段。在條件允許的情況下, 放寬流量計(jì)前置直管段長(zhǎng)度在10D 以上。
3 .. 電磁流量計(jì)在線校驗(yàn)方法
電磁流量計(jì)出廠時(shí)其精確度已經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定。但一旦使用于現(xiàn)場(chǎng), 由于環(huán)境條件、流體特性以及儀表本身如元器件損壞等原因引起儀表運(yùn)行故障等情況, 對(duì)于安裝投運(yùn)前或長(zhǎng)期使用后的流量計(jì)有必要進(jìn)行一次常規(guī)的現(xiàn)場(chǎng)校驗(yàn)。由于電磁流量計(jì)的傳感器安裝在供水管道中, 難以拆下送至實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢查, 而目前在流量計(jì)量范圍內(nèi), 國(guó)家和地方對(duì)大口徑流量計(jì)尚未有現(xiàn)場(chǎng)條件下進(jìn)行在線檢驗(yàn)的規(guī)程和其它法規(guī)文件。為了保證電磁流量計(jì)在安裝、故障修復(fù)以及長(zhǎng)期使用后的精度和可靠性, 而又不影響污水回注的正常工作, 我們制訂了..電磁流量計(jì)檢驗(yàn)方法.. 作為企業(yè)內(nèi)部計(jì)量管理標(biāo)準(zhǔn)的一部分, 進(jìn)行規(guī)范化管理。
3..1 .. 校驗(yàn)的主要內(nèi)容
( 1) 對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器勵(lì)磁電流進(jìn)行測(cè)試, 觀察其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流的值, 誤差不超過.. 0.. 25mA。
( 2) 對(duì)電磁流量計(jì)傳感器電極對(duì)地電阻進(jìn)行測(cè)試, 若電阻值在2~ 20k.. 之間, 并伴有充放電現(xiàn)象, 兩只電極的電阻相近, 則認(rèn)為是好的。
( 3) 對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行銅電阻測(cè)試, 應(yīng)與原出廠值相同( 環(huán)境溫度相同時(shí)) 。
( 4) 對(duì)電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈進(jìn)行安全絕緣測(cè)試, 應(yīng)大于20M.. 。
( 5) 對(duì)電磁流量計(jì)轉(zhuǎn)換器模擬量輸出及頻率輸出進(jìn)行測(cè)試, 觀察其線性變化情況, 并計(jì)算其線性誤差, 應(yīng)不超過.. 0..5% 。
3..2 .. 在線測(cè)試情況分析
以2005 年呈東站注水流量計(jì)為例共試驗(yàn)3 臺(tái), 從傳感器一部分測(cè)試情況看: 編71423- 981 的電磁流量計(jì)勵(lì)磁線圈絕緣電阻為3M.. , 小于20M .., 經(jīng)仔細(xì)分析檢查, 原來在安裝過程中由于工作不當(dāng), 將勵(lì)磁電纜絕緣損壞。解決辦法是更換損壞的勵(lì)磁電纜, 使傳感器恢復(fù)正常絕緣值, 其余均符合安全性要求; 電極對(duì)地電阻對(duì)稱性較好, 并伴有沖放電現(xiàn)象; 勵(lì)磁電流其輸出與轉(zhuǎn)換器原電流標(biāo)稱值相符, 其誤差不超過.. 0.. 25mA。通過對(duì)電磁流量計(jì)在線檢驗(yàn), 我們可以及時(shí)正確地發(fā)現(xiàn)電磁流量計(jì)是否存在故障或隱患, 為保證電磁流量計(jì)的正確計(jì)量提供了可靠的依據(jù)和保障, 有利于今后更好地管理好、使用好電磁流量計(jì)。
4 .. 使用過程中的難點(diǎn)、故障以及解決辦法電磁流量計(jì)使用中的常見故障, 有的是由于儀表本身元器件損壞引起的故障, 有的是由于選用不當(dāng)、安裝不妥、環(huán)境條件、流體特性等因素造成的故障, 如顯示波動(dòng)、精度下降甚至儀表損壞等。它一般可以分為兩種類型: 安裝調(diào)試時(shí)出現(xiàn)的故障( 調(diào)試期故障) 和正常運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障( 運(yùn)行期故障) 。主要表現(xiàn)為以下幾種情況。
4..1 .. 調(diào)試期故障
調(diào)試期待故障一般出現(xiàn)在儀表安裝調(diào)試階段, 一經(jīng)排除, 在以后相同條件下不會(huì)再出現(xiàn)。常見的調(diào)試期故障通常由安裝不妥、環(huán)境干擾以及流體特性影響等原因引起。
( 1) 安裝方面
通常是電磁流量傳感器安裝位置不正確引起的故障, 常見的如將傳感器安裝在易積聚氣體的管系點(diǎn); 或安裝在自上而下的垂直管上, 可能出現(xiàn)排空; 或傳感器后無背壓, 流體直接排入大氣而形成測(cè)量管內(nèi)非滿管。
( 2) 流體方面
被測(cè)液體中含有均勻分布的微小氣泡通常不影響電磁流量計(jì)的正常工作, 但隨著氣泡的增大, 儀表輸出信號(hào)會(huì)出現(xiàn)波動(dòng), 若氣泡大到足以遮蓋整個(gè)電極表面時(shí), 隨著氣泡流過電極會(huì)使電極回路瞬間斷路而使輸出信號(hào)出現(xiàn)更大的波動(dòng)。低頻方波勵(lì)磁的電磁流量計(jì)測(cè)量固體含量過多漿液時(shí), 也將產(chǎn)生漿液噪聲, 使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。測(cè)量混合介質(zhì)時(shí), 如果在混合未均勻前就進(jìn)入流量傳感進(jìn)行測(cè)量, 也將使輸出信號(hào)產(chǎn)生波動(dòng)。電極材料與被測(cè)介質(zhì)選配不當(dāng), 也將由于化學(xué)作用或極化現(xiàn)象而影響正常測(cè)量。應(yīng)根據(jù)儀表選用或有關(guān)手冊(cè)正確選配電極材料。
( 3) 環(huán)境方面
通常主要是管道雜散電流干擾、空間強(qiáng)電磁波干擾, 大型電機(jī)磁場(chǎng)干擾等。管道雜散電流干擾通常采取良好的單獨(dú)接地保護(hù)就可獲得滿意結(jié)果, 但如遇到強(qiáng)大的雜散電流( 如電解車間管道, 有時(shí)在兩電極上感應(yīng)的交流電勢(shì)峰值Vpp 可高達(dá)1V) , 尚需采取另外措施和流量傳感器與管道絕緣等。空間電磁波干擾一般經(jīng)信號(hào)電纜引入, 通常采用單層或多層屏蔽予以保護(hù)。
4..2 .. 運(yùn)行期故障
運(yùn)行期故障是智能電磁流量計(jì)經(jīng)調(diào)試并正常運(yùn)行一段時(shí)期后出現(xiàn)的故障, 常見的運(yùn)行期故障一般由流量傳感器內(nèi)壁附著層、雷電打擊以及環(huán)境條件變化等因素引起。
( 1) 環(huán)境條件變化
在調(diào)試期間由于環(huán)境條件尚好( 例如沒有干擾源) , 流量計(jì)工作正常, 此時(shí)往往容易疏忽安裝條件( 例如接地并不怎么良好) 。在這種情況下, 一旦環(huán)境條件變化, 運(yùn)行期間出現(xiàn)新的干擾源( 如在流量計(jì)附近管道上進(jìn)行電焊, 附近安裝上大型變壓器等) , 就會(huì)表的正常工作, 流量計(jì)的輸出信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。
( 2) 傳感器內(nèi)壁附著層
由于電磁流量計(jì)常用來測(cè)量臟污流體, 運(yùn)行一段時(shí)間后, 常會(huì)在傳感器內(nèi)壁積聚附著層而產(chǎn)生故障。這些故障往往是由于附著層的電導(dǎo)率太大或太小造成的。若附著物為絕緣層, 則電極回路將出現(xiàn)斷路, 儀表不能正常工作; 若附著層電導(dǎo)率顯著高于流體電導(dǎo)率, 則電極回路將出現(xiàn)短路, 儀表也不能正常工作。所以, 應(yīng)及時(shí)清除電磁流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)的附著結(jié)垢層。
( 3) 雷電打擊雷擊容易在儀表線路中感應(yīng)出高電壓和浪涌電
流, 使儀表損壞。它主要通過電源線或勵(lì)磁線圈或傳感器與轉(zhuǎn)換器之間的流量信號(hào)線等途徑引入, 尤其是從控制室電源線引入占絕大部分。電磁流量計(jì)在使用的過程當(dāng)中, 可能出現(xiàn)各種各樣的故障, 但一般來說可以把所有的故障歸結(jié)為兩類, 即調(diào)試期故障和運(yùn)行期故障, 只要我們?cè)谌粘９ぷ髦袝r(shí)刻注意這兩類故障, 并很好地加以排除解決。
5 .. 結(jié)束語
總之, 智能電磁流量計(jì)所具有的測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好和適用范圍廣的特點(diǎn), 為污水回注實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制和準(zhǔn)確計(jì)量提供了有力的技術(shù)保證, 發(fā)揮巨大的作用。今后, 隨著技術(shù)、應(yīng)用和性價(jià)比的不斷完善提高, 電磁流量計(jì)必將在污水回流中取得越來越廣泛的應(yīng)用。--擴(kuò)展閱讀：開封中儀流量?jī)x表有限公司專業(yè)生產(chǎn)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)、文丘里流量計(jì)、v錐流量計(jì)、v型錐流量計(jì)、噴嘴流量計(jì)、插入式電磁流量計(jì)、智能電磁流量計(jì)、分體式電磁流量計(jì)、一體式電磁流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)孔板、一體化孔板流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴流量計(jì)、長(zhǎng)徑噴嘴流量計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴、長(zhǎng)徑噴嘴、插入式渦街流量計(jì)、智能渦街流量計(jì)、錐型流量計(jì)、v錐型流量計(jì)、節(jié)流裝置、節(jié)流孔板、限流孔板等流量產(chǎn)品，更多有關(guān)電磁流量計(jì)、孔板流量計(jì)、渦街流量計(jì)的信息請(qǐng)?jiān)L問開封中儀網(wǎng)站：
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