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油田电磁流量计检定工作中常见问题及处理措施

来源:作者:发表时间:2017-09-27 09:48:10

        电磁流量计广泛应用于油田注水集输系统,在油田步入高含水开发期,保证流量计量仪表的精确度是实现精细注水的前提。笔者结合从事的计量检定工作入手对电磁流量计检测中各类问题进行逐一剖析,为电磁流量计的正常检测、检查与维护提供解决办法。

 
       电磁流量计由于其结构简单,传感器内没有可动部件,不会产生压力损失,并因其精度高、线性好、运行稳定等优点,广泛应用于油田污水集输及注采计量系统中。目前,检定电磁流量计常采用静态容积法和标准表法。依据JJG 1033-2007《电磁流量计》计量检定规程,按照输出信号是脉冲输出或者4mA一20mA模拟电流输出,选择相应检测程序,按检规要求设定均匀分布的几个流量点,计算出仪表的示值误差和重复性误差,完成其计量性能的检定。以下介绍检定电磁流量计时经常遇到以下几个方面的问题及处理措施。
 
1仪表显示无输出信号
       (1)仪表无电源供电。少量厂家生产的流量计内部有电池供电,但是大部分厂家带信号输出的仪表者懦要24V/220V电压的外接电源。
       (2)信号线连接方法错误。由工艺技术的差别,各厂家的仪表接线方式不尽相同,因此应该先从仪表输出线路问题上分析,用万用表测量一下仪表输出端子有没有信号。
       (3)转换器内部输出方式设置错误。按照仪表说明书正确接线,并检查表头显示设置菜单,是否正确设置输出方式。
       (4)输出信号不稳定,流量信号显示时有时无。检查仪表电路板设置是否正常,频率上限值设置过小,灵敏度设置不合适导致多计、漏计脉冲现象,另外查看仪表是否有效接地、周围有无强电磁干扰,流体内含有气体等因素。
       (5)传感器内部元件损坏。可通过万用表测量信号输出可查看流量计内部传感器线路是否损坏,通过更换电流输出电路板或者对损坏元件进行维修处理。
 
2 测量值与标准值相差较大。
       (1)被检流量计管段内壁产生结垢附着现象,造成传感器电极污染。电极污染物理上表现为电极测量回路的信号输入阻抗增加或减少,应及时清除测量管内的附着垢层。
       (2)液体介质流动状态对电极的影响。检定时应通过调节装置下游阀门来控制流量,流量计传感器上游阀门应当完全开启。当上游阀门开启幅度较小造成紊流,从而影响测量值的准确。
       (3)安装时流量计轴心与管线轴心有偏差,或法兰垫片偏移出内壁。使流体产生湍流,介质流速的不均匀会直接上影响检测结果。安装时应严格保证仪表与管段的同心度。
       (4)检定装置的管路存在漏失点。水流量检定装置大多数是由不同管径流程组合而成,被检表与标准表存在泄漏点的存在造成通过两者的流量值不同,应检查相关流程是否切换错误,或者无关的阀门未完全关闭。
       (5)连接传感器与转换器之间的电缆不匹配。其中应该注意的原因有电缆线连接处受潮导致缆线的绝缘下降;检测信号线末端未处理好,内外屏蔽层和信号芯相互间有短接,或与外壳短接;电缆型号规格不符合要求,未按规定用驱动屏蔽电缆;电缆长度超过上限等。
 
3 检测结果误差大
       (1)电磁流量计一般测量脏污液体介质,传感器内壁易集聚沉积附着层。污物沉积层使流通横截面积变小,覆盖电极接触面,引起面板显示测量流量的减小或消失。检定前应及时清除内壁的附着结垢层,保证内壁及电极的清洁。
       (2)转换器参数设置不准确。检定前应注意设置系统程序内的相关检测参数,如选择脉冲输出信号时,应在转换器设置菜单内选择正确输出方式,脉冲当量的设置与检定程序一致,检定时间和用水量要充分。例如,在实际检定中发现,部分仪表在设置脉冲输出却选择频率输出时,示值误差能达到15%。
       (3)介质流动状态影响。检定时要求管内流体在层流状态下,当传感器上游阀门未完全开启,或流量计轴心与管道不同轴时,将会形成紊流,影响电极对流体的测量结果。
       (4)流体介质内含有较多气泡。若水泵运行中出现气蚀,流体内所含大气泡擦过电极时能遮盖整个电极,使流量信号输入回路瞬时开路,导致输出信号出现晃动,这会导致测量结果出现误差,这就需要检查水泵机组运行状况,或打开消气器放空阀门排空存在气体。
       (5)调节流量后的稳定时间太短。部分仪表设置阻尼时间比较长,若立刻进行下一流量点的检定,就会出现流量还未稳定就开始测量的情况,这样就会产生较大误差。
       (6)仪表接地原因:仪表没有进行有效接地,通常会有管道杂散电流、空间强电磁波、大型电机磁场等干扰出现,使测量结果出现误差,应确保现场周围无强电磁干扰,通过隔离措施或者抗干扰技术避免此类影响。
 
4 流量计线性差
       (1)仪表出现零点变化漂移,会出现流量计线性差的现象。电磁流量计的系统零点随着系统的长期运行,因元器件老化、励磁线包绝缘强度降低、测量电极极化与污染、系统接地电阻增加等因素,会造成系统零点的变化与漂移。对应于1m/s的流量来说,如果系统有±5mm/s的零点,将造成±0.5%的附加误差。一般情况下,流量较小时,系统零点造成的附加误差越大。每次检定前要先对其进行零点校准,系统零点的调整,应在传感器充满介质且流体静止状态下进行。
       (2)检定流量点选择不当。当实际流量超出仪表测量范围时,检测得到的数据就会不正确,不能正确反映仪表的线性误差。检定流量计时务必按照流量计说明书要求来合理选择最大及最小流量点,并注意标准表的测量范围。
       (3)流量计自身原因。外界环境变化也会影响到流量计的电路,造成电路输出偏离原有数值。当这种变化超出检定规程允许的范围,那么这块流量计就要降级或封存。
       (4)流体介质本身波动的原因。当液体介质流量值发生大范围的波动时,会造成流量计示数的波动,但由于标准表与被检表之间阻尼时间的设置不同,会造成标准表与被检表之间信号传输存在着延迟现象,从而导致系统分析出的线性差。
 
5总结
       以上就是笔者对电磁流童计检定工作中出现的问题及处理措施所做的归纳,而在实际检定工作中,因为不同的流量标准装置、实脸室环境及检定条件,会出现各类不同新的问题,这就需要我们在实践工作rl,应严格按照检定规程要求,做到集思广益,举一反三,对出现的问题进行分析处理,以减少影响检定工作的因素的影响,提高仪表检定效率。