油田注水流量计在使用过程中,有时会遇到一些常见的故障现象,原因却不容易查明。精度高、稳定性好等优点使它们越来越多地被广泛应用于供水行业。因为供水行业中,供水方与用户方是要靠流量仪表进行水费贸易结算的。只有高精度、稳定性好的仪表才能准确反映用水量,使供需双方产生互信,达到公平公正。
油田注水流量计如何维护:电磁流量计接地和屏蔽线作用详细说明:在正常的使用中,电磁流量计本身的维护量是不大的。但是在南方,尤其是地处珠三角的东莞市这个地方,夏季雷雨天气较多,雷击便成了电磁流量计使用安全的Z大威胁。在我们刚开始使用电磁流量计的前几年中,遇到打雷天气便是我们头痛的事,每年都会有半数的流量计转换器被雷击坏;在雷击较频繁地区的几个流量计,多时候,一个点一年被雷击坏过五次转换器。后来我们针对电磁流量计的特点,安装了避雷装置,现在我们公司的电磁流量计很少被雷击坏。
油田注水流量计好与坏如何判断:采用目测法和仪表法,用GS8检查传感器的励磁线圈阻值、信号线之间的绝缘电阻、接地电阻等项目是否符合出厂前的标准,电磁流量计转换器零点、输出电流等是否满足精度要求。具体检测方法为:
(1)测量励磁线圈阻值判断励磁线圈是否有匝间短路现象(测线号“7”与“8”之间的电阻值),电阻值应在30欧~170欧之间。若电阻与出厂记录相同,则认为线圈良好,进而间接评估电磁流量计传感器的磁场强度未发生变化。
(2)测量励磁线圈对地(测线号“1”和“7”或“8”)绝缘电阻来判断传感器是否受潮,电阻值应大于20兆欧。
(3)测量电极与液体接触电阻值(测线号“1”和“2”及“1”和“3”),间接评估电极、衬里层表面大体状况。如电极表面和衬里层是否附着沉积层,沉积层是具有导电性还是绝缘性。它们之间的电阻值应在1千欧~1兆欧之间,并且线号“1”和“2”及“1”和“3”的电阻值应大致对称。
(4)关闭管路上的阀门,检查电磁流量计在充满液体且液体无流动的情况下的整机零点。视情况作适当的调整。
(5)检查信号电缆、励磁电缆各芯线的绝缘电阻,检查屏蔽层是否完好。
(6)使用GS8校验仪器,测试转换器的输出电流。当给定零流量时,输出电流应为:4.00mA;当给定流量时,输出电流应为:20.00mA。输出电流值的误差应优于1.5%。
(7)测试励磁电流值(转换器端子“7”和“8”之间),励磁电流正负值应在规定的范围,大致为137(5%)mA。
油田注水流量计外部环境对其的影响:如励磁线与信号线同一条管道铺设、励磁线与信号线与高压电缆并行、周围有大型变压器或电机等因素对电磁流量计运行精度的影响进行评估,此评估主要使用目测法,观察运行中的电磁流量计有无突变或波动的状况大致判断电磁流量计有无受到电磁波或其他杂散波的干扰或管道中是否存在气泡。
油田注水流量计故障原因有以下几方面引起:环境方面;流体方面;安装方面。
环境方面原因:通常主要是管道杂散电流干扰,空间强电磁波干扰,大型电机磁场干扰等。管道杂散电流干扰通常采取良好的单独接地保护就可获得满意结果,但如遇到强大的杂散电流(如电解车间管道,有时在两电极上感应的交流电势峰值Vpp可高达1V),尚需采取另外措施和流量传感器与管道绝缘等。空间电磁波干扰一般经信号电缆引入,通常采用单层或多层屏蔽予以保护。
流体方面原因:被测液体中含有均匀分布的微小气泡通常不影响电磁流量计的正常工作,但随着气泡的增大,仪表输出信号会出现波动,若气泡大到足以遮盖整个电极表面时,随着气泡流过电极会使电极回路瞬间断路而使输出信号出现更大的波动。低频方波励磁的电磁流量计测量固体含量过多浆液时,也将产生浆液噪声,使输出信号产生波动。 测量混合介质时,如果在混合未均匀前就进入流量传感进行测量,也将使输出信号产生波动。电极材料与被测介质选配不当,也将由于化学作用或极化现象而影响正常测量。应根据仪表选用或有关手册正确选配电极材料。
安装方面原因:通常是电磁流量传感器安装位置不正确引起的故障,常见的如将传感器安装在易积聚气体的管系Z高点;或安装在自上而下的垂直管上,可能出现排空;或传感器后无背压,流体直接排入大气而形成测量管内非满管。
油田注水流量计故障排查方法:电阻法;电流法;电压法;替代法;模拟信号法;波形法。
电阻法:(1)流量计电源保险丝、励磁保险的通断;(2)电磁流量计信号电缆、励磁电缆的通断;(3)电磁流量计励磁线圈的通断及阻值;(4)电磁流量计励磁线圈对地的绝缘电阻;(5)电极对称性测量;(6)电极对地的绝缘电阻;(7)流量计电源变压器的阻值。
电流法:测量流量计输出电流、励磁电流,
电压法:判断工作电源,
替代法:如将流量计的转换器、放大板进行互换,
模拟信号法:用模拟信号发生器提供流量信号,以测试流量传感器,
波形法:熟悉线路基础上测试关键点波形
油田注水流量计检查内容为:外观检查,转换器特性试验,测量值校准,测量各部电压,测量绝缘电阻,确认电路等。仪表检查调整时因零点漂移,调整零点显得十分重要(“在线调零”必须使被测介质停止流动,实际不易办到)。因此,在线检查往往省略包含有传感器运作的检查,而仅实施转换器的校准,以便将在线检查结果和历史数据比较确定仪表是继续使用、修补还是更新,对传感器则按所测励磁线圈绝缘电阻劣化程度决定更新与否。通过在线检查验证电磁流量计有无异常现象。对不能停止介质流动的管线分别检查流量传感器和转换器,用模拟信号器和其他通用仪表测试转换器具有较高的校准度(这取决于模拟信号器度),传感器检查则以测试电极接液电阻,检查励磁线圈包括励磁连接电缆的绝缘电阻和铜电阻,以及检查转换器输出的励磁电流,核对磁场强度等间接方法。对能停止介质流动条件的管线,可从预设在传感器附近入孔进入,检查电级和衬里污秽/沉积状况并清洗。
油田注水流量计整机零点检查:流量传感器测量管充满液体且无流动,这在许多企业现场不具备条件而放弃整机的零点检查和调整,但可转而对转换器作单独的零点检查和调整。从技术上讲,这必须在传感器检查完毕后且保证传感器励磁回路和信号回路的绝缘电阻正常(均包含电缆)的前提下才有实际意义,否则整机就不能正常运行。通常转换器单独零点为负值,数值也很小;如果其值大于满量程的5% 就需要先做检查,待确认原因后再作调整。通常情况下电磁流量计整机的零点和转换器单独的零点差异值小于1%。大于5% 的零点差异值有许多情况是用户在管道阀门关闭不良情况下进行不正确调零操作所致。
电磁流量计连接电缆检查:该项检查内容是检查信号线与励磁线各芯导通和绝缘电阻,检查各屏蔽层接地是否完好。
电磁流量计转换器检查:该项检查内容是用通用仪表以及流量计型号相匹配的模拟信号器代替传感器提供流量信号进行调零和校准。校准包括零点检查和调整、设定值检查、励磁电流测量、电流/频率输出检查等。需要注意的是:检查项目要与上一次检查值(或出厂值)进行比较,分析其是否有变化或变化是否符合原计量要求。
电磁流量计传感器检查:检查励磁线圈铜电阻;检查励磁线圈绝缘电阻;检查电极接液电阻;检查电极/液体间极化电压;检查信号电路绝缘和励磁电路/信号电路之间绝缘。
电磁流量计通过对励磁线圈的检查和检查转换器所测得的励磁电流以间接评价磁场强度是否变化;测量电极接液电阻以评估电极表面受污秽和衬里附着层状况;检查各部位绝缘电阻以判断零件劣化程度以评估是否会引入干扰。对能停止介质流动条件的管线则可观察和测量电极和衬里附着层厚度,以估算清洗附着层前后因流动面积变化引入的流量值变化。
(1)检查励磁线圈铜电阻:用高度数字万用表或惠斯登电桥测量线圈电阻,必要时作温度系数修正后与仪表档案值比较。确认线圈是否导通良好和无匝间短路现象。
(2)检查励磁线圈绝缘电阻:励磁线圈及其接线端子受潮后励磁回路对地绝缘下降,很可能把励磁信号引入流量信号传输电路,使电极加上一个较大的绝缘电阻和信号电阻对励磁电压的分压,形成较大的共模干扰信号。当这一干扰信号超过转换器前置放大器的抑止能力,就会使转换器零点漂移。绝缘电阻下降不十分严重时,这一现象在仪表运行时还不易察觉。除IP68无接线端子盒外,实践中由于疏忽,接线端子盒未密封进入潮气,端子绝缘电阻下降到5~6MΩ以下时易造成故障。吹干端子,通常故障就可消除。
(3)检查电极接液电阻:流量传感器的电极接液电阻应在新装仪表调试好后立即测量,并记录在案。以后每维护一次测量一次,分析比较这些数据有助于判断仪表故障原因。电极与液体接触电阻值取决于接触表面的被测液体电导率。不同介质所测电阻值有明显区别。电极接液电阻可用指针式万用表在测量管充满液体时分别测量每个电极端子与地间的电阻。经验表明分别测量两电极的接触电阻值之差应小于10%~20%,否则表明有故障。测出的电极接液电阻与原测量值比较若有差异,原因为:a、两电极绝缘性附着层覆盖不一致或某一电极信号回路绝缘电阻下降;b、电阻值增加则是电极表面被绝缘层覆盖;c、电阻值减少则是电极附近衬里表面附着导电沉积层或电极装配(如绝缘套圈)绝缘下降。有时虽未形成故障,但应作为故障前兆而采取相应措施。
(4)检查电极/液体间极化电压:测量此电压将有助于判断电极是否被污秽或覆盖,由此可能形成零点不稳或输出晃动的故障。
(5)检查信号电路绝缘和励磁电路/信号电路之间绝缘:该项检查目的是评估是否因绝缘下降而引入干扰。检查信号电路时,信号线要临时与电极脱开。引起绝缘下降原因有接线盒未密封进入潮气、防护型传感器的电缆割断再接续时未做好防潮处理等。
(6)检查电极绝缘电阻和衬里状况:该项检查对小口径仪表要从管线卸下,对大口径仪表则可放空积液后从入孔进入管道观察:擦干衬里内表面用兆欧表分别测试两电极对地绝缘电阻;若衬里有附着层则须清除并按积层厚度确定清洗周期;若附着层不厚且电导率与液体相同则可忽略不计面积变化附加误差;若附着层电导率小于液体将产生正向附加误差,反之则产生负向附加误差。电极绝缘电阻一般要求大于100MΩ,绝缘下降多因电极、衬套等受外界浸水受潮所致(用热吹风排除潮气即可);若绝缘破坏(如腐蚀液从密封处侵入)则须调换传感器或返回厂家修理。
检测各项指标内容和结果统计表:
电磁流量计参数: | |||||||
仪表编号 | 型号 | 口径 | 电极材料 | ||||
衬里材料 | GK值 | 测量介质 | 使用日期 | ||||
使用位置 | |||||||
电磁流量计检测各项指标内容和结果统计表: | |||||||
序号 | 检查内容 | 检查结果 | 备注 | ||||
励磁线圈 | 1 | 线圈导通性 | |||||
2 | 线圈阻抗 | VC97数字式万用表 | |||||
3 | 线圈对地绝缘 | 500V兆欧表 | |||||
电极 | 4 | 电极导通性 | |||||
5 | 电极接液体电阻 | MF30型指针式万用表 | |||||
6 | 电极绝缘 | ||||||
转换器 | 7 | 励磁频率 | |||||
8 | 励磁电流 | VC97数字式万用表 | |||||
9 | 零点偏移 | ||||||
10 | 正向量程 | ||||||
11 | 正向流量 | ||||||
12 | 电流输出 | VC97数字式万用表 | |||||
13 | 正向频率/脉冲输出 | ||||||
电缆 | 14 | GS8检查 | GS8允许误差:1.5% | ||||
15 | 驱动屏蔽接地 | ||||||
16 | 总屏蔽接地 | ||||||
外界环境影响 | 17 | 信号接地点对地 | |||||
18 | 信号线,励磁线同管铺设 | ||||||
19 | 信号线,励磁线跨越高压电缆 | ||||||
20 | 周围电机,变压器产生磁场 | ||||||
21 | 整机零点 |
电极材料 | 耐蚀及耐磨性能 |
不锈钢0Crl8Nil2M02Ti | 用于工业用水、生活用水、污水等具有弱腐蚀性的介质,适用于石油、化工、钢铁等工业部门及,市政、环保等领域。 |
哈氏合金B | 对沸点以下的一切浓度的盐酸有良好的耐蚀性,也耐硫酸、磷酸、氢氟酸、有机酸等非氯化性酸、碱,非氧化性盐液的腐蚀。 |
哈氏合金C | 能耐非氧化性酸,如硝酸、混酸、或铬酸与硫酸的混合介质的腐蚀,也耐氧化性盐类如:Fc+、Cu+下或含其他氧化剂的腐蚀,如高于常温的次氯酸盐溶液、海水的腐蚀 |
钛 | 能耐海水、各种氯化物和次氯酸盐、氧化性酸(包括发烟硫酸)、有机酸、碱的腐蚀。不耐较纯的还原性酸(如硫酸、盐酸)的腐蚀,但如酸中含有氧化剂(如硝酸、Fc+、Cu+)时,则腐蚀大为降低。 |
钽 | 具有优良的耐蚀性和玻璃很相似。除了氢氟酸、发烟硫酸、碱外,几乎能耐一化学介质(包括沸点的盐酸、硝酸和l 50℃以下的硫酸)的腐蚀。在碱中刁;耐蚀。 |
铂/钛合金 | 几乎能耐一切化学介质,但不适用于王水和铵盐。 |
不锈钢涂覆碳化钨 | 用于无腐蚀性,强磨损性的介质。 |
注: 由于介质种类繁多,其腐蚀性又受温度、浓度、流速等复杂因素影响而变化,故本表仅供参考。用户应根据实际情况自己做出选择,必要时应做拟选材料的耐腐试验,如挂片试验。 |
型号 | 口径 | |||||||||
XS-LD | 10~2600 | |||||||||
代号 | 安装形式 | |||||||||
Y | 一体式 | |||||||||
F | 分体式 | |||||||||
代号 | 转换器型号 | |||||||||
ZA | 圆形 | |||||||||
ZB | 方形(仅适用于分体式) | |||||||||
代号 | 供电形式 | |||||||||
AC | (交流)220V AC 50Hz(90~245V AC 50Hz) | |||||||||
DC | (直流)24V DC (20~36V DC) | |||||||||
LD | 锂电池供电(不带信号输出) | |||||||||
代号 | 输出信号 | |||||||||
I.4 | 4~20mA | |||||||||
f | 频率 1KHz | |||||||||
Rs | 串行通讯(485) | |||||||||
C | 控制输出 | |||||||||
代号 | 防爆要求 | |||||||||
N | 无防爆 | |||||||||
EX | 防爆(仅适用于分体式) | |||||||||
代号 | 介质温度 | |||||||||
T1 | ≤65℃ | |||||||||
T2 | ≤120℃ | |||||||||
T3 | ≤180℃(仅适用于分体式) | |||||||||
代号 | 内衬材质 | |||||||||
NE | 氯丁橡胶(≤65℃) | |||||||||
PVC | 聚氯乙烯(≤70℃) | |||||||||
PTFE | 聚四氟乙烯(≤180℃) | |||||||||
代号 | 电极材质 | |||||||||
316L | 不锈钢 | |||||||||
HC | 哈氏合金C | |||||||||
HB | 哈氏合金B | |||||||||
Ti | 钛 | |||||||||
Ta | 钽 | |||||||||
Pt | 铂 |
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