趙福全

(華北油田公司第四采油廠，廊坊 065600)

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ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計的使用與維修

趙福全

(華北油田公司第四采油廠，廊坊 065600)

介紹了ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點、使用和維修。

旋浮單轉(zhuǎn)子；結(jié)構(gòu)；工作原理；特點；使用；維修

0 引言

在油田開發(fā)后期，原油中含有大量的雜質(zhì)和泥沙，在計量站到集油站，集油站到聯(lián)合站的管道計量中，經(jīng)常出現(xiàn)流量計卡堵現(xiàn)象，維修量大，費用高，連續(xù)計量受到嚴重影響。ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計是針對傳統(tǒng)容積式流量計，在使用中客觀存在的體積笨重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、易磨損、故障率高、維修難等問題，而研發(fā)的最新一代容積式流量計，適用于多種液態(tài)流體，具有準確度高、耐高溫、耐高壓、運行可靠等優(yōu)點。華北油田采油四廠、采油二廠、采油一廠、二連公司等單位的集油站、聯(lián)合站等現(xiàn)場，已先后推廣使用，效果良好。在流量計使用過程中，發(fā)現(xiàn)存在一些使用維修環(huán)節(jié)上應(yīng)該注意的問題，根據(jù)近5年的現(xiàn)場使用和維修過程，把積累的經(jīng)驗做一介紹，希望能對即將使用和正在使用ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計的基層站庫有所借鑒。

1 ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計簡介

1.1 結(jié)構(gòu)

1)主體結(jié)構(gòu)

ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計，主要由主體和智能指示器兩部分組成。主體由主體殼、轉(zhuǎn)子、偏心軸承、中心軸、上下分流箱、上端蓋和磁力聯(lián)軸器等組成。

2)智能指示器結(jié)構(gòu)

智能指示器由集成電路板、液晶顯示器、發(fā)訊器、接線盒、殼體和散熱器等組成。ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計如圖1所示，主體結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，指示器結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

圖1 ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計

圖2 主體結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 指示器結(jié)構(gòu)示意圖

1.2 工作原理

計量腔由圓筒形入口腔和出口腔組成，兩腔同體，入口腔和出口腔之間嵌接著隔板，以防止被測液體由入口直接流入出口。在隔板上下兩端裝有上下分流箱，分別對稱開有一個進油孔和一個出油孔，通入計量腔，形成進出油通道。當(dāng)被測液體通過上下分流箱的進油孔和出油孔流入和流出時，在壓差的作用下將轉(zhuǎn)子浮起，并推動轉(zhuǎn)子在計量腔內(nèi)作旋轉(zhuǎn)運動。在轉(zhuǎn)子運動過程中，與殼體內(nèi)壁之間形成周期性變化的容積室，當(dāng)轉(zhuǎn)子和殼體的結(jié)構(gòu)尺寸一定時，排出液體的體積量與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)成正比。經(jīng)輸出軸帶動發(fā)訊器工作，將轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)以脈沖信號傳給智能指示器的CPU進行編碼處理后，液晶顯示器會準確顯示液體流量值，同時流量脈沖信號或數(shù)字信號還可以直接遠傳至二次儀表或微機，實現(xiàn)了流量的自動控制和準確計量。流量計工作原理如圖4所示。

圖4 流量計工作原理圖

1.3 特點

1)結(jié)構(gòu)簡單、轉(zhuǎn)子與腔室一體，易維修；

2)轉(zhuǎn)子實現(xiàn)了旋浮運動，磨損極小(無雜質(zhì)侵入時可免維修)；

3)體積小、質(zhì)量輕、拆裝便捷省時；

4)防砂防卡能力強，腔體運轉(zhuǎn)空間大，接觸面少，一般沙粒可以自動排出；

5)實現(xiàn)了DN200mm以下流量計的在線單人維護；

6)一旦轉(zhuǎn)子卡堵，不會造成管線憋壓；

7)表頭電源可用2節(jié)普通5號電池供電，更換一次電池可用一年；

8)計量準確度可達到0.2級和0.5級，滿足公司級及廠內(nèi)原油計量交接要求。

2 免拆洗過濾器

ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計過濾器與一般過濾器不同，它是針對目前過濾器采用過濾網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行硬性過濾的方式，存在易堵塞、易破損、難清洗等問題，而研制開發(fā)的一種新型的阻攔式過濾器。采用一級除蠟、二級阻流、三級過濾、二次沉淀的工作原理，取消了過濾網(wǎng)，不僅提高了過濾效果，而且克服了堵塞現(xiàn)象，降低了清洗頻次。該過濾器與ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計配套使用，效果更佳。

2.1 結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1.1 結(jié)構(gòu)

免拆洗過濾器主要由除蠟裝置、主體殼、阻流板、過濾板、隔流板、沉積箱和排污口等組成。免拆洗過濾器結(jié)構(gòu)圖如圖5所示。

圖5 免拆洗過濾器結(jié)構(gòu)圖

2.1.2 工作原理

當(dāng)液體混合物流經(jīng)入口時，通過除蠟器，首先將蠟塊擊碎，并將鐵類雜質(zhì)吸住，液體繼續(xù)流動。在一定壓力下，液體混合物首先沖擊在阻流板上形成撞擊流，流體就向四處散開，雜質(zhì)受力后自然下沉，下沉的雜質(zhì)直接進入沉積箱中，沉積在箱內(nèi)。為防止少量漏慮雜質(zhì)繼續(xù)前行，設(shè)置了二次阻流，將殘存的雜質(zhì)進一步濾清，最后通過濾板，達到理想的過濾效果。

3 使用過程中應(yīng)注意的問題

3.1 安裝方式

ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計和免拆洗過濾器必須水平安裝，不能垂直安裝，流量計內(nèi)部結(jié)構(gòu)和過濾器的特殊結(jié)構(gòu)決定了這一點。

3.2 所輸液體酸堿度

由于內(nèi)部轉(zhuǎn)子材質(zhì)屬于鑄鋁或鑄鋼件，所以，所輸原油pH值一般控制在5～9范圍內(nèi)，酸性過強會加快內(nèi)部構(gòu)件的腐蝕，堿性過大腔體內(nèi)部結(jié)垢快，影響轉(zhuǎn)子運行。

3.3 所輸原油中應(yīng)避免的物質(zhì)

由于流量計的內(nèi)部特殊構(gòu)造和免拆洗過濾器的構(gòu)造特點，以及在現(xiàn)場使用過程中大量事實證明，軟性物質(zhì)如棉紗、毛氈碎屑、盤根碎屑等物質(zhì)，容易造成流量計轉(zhuǎn)子纏繞卡死現(xiàn)象，以上物質(zhì)輕，隨液體可能通過過濾器孔眼直接進入流量計腔體內(nèi)，影響運轉(zhuǎn)。

3.4 所輸液體中含氣量不宜過大

流量計屬于容積式流量計，液體中含有大量氣體會影響計量精度。另外，通過大量現(xiàn)場維修過程，發(fā)現(xiàn)在油氣混輸過程中，流量計表頭與主體相連的磁力聯(lián)軸器撥桿容易變彎，從而影響流量計運行。

3.5 定期對過濾器進行清理

正常情況下，直徑50mm的過濾器需要7～10天，直徑80mm的過濾器30～45天，直徑100mm的過濾器60天左右清理一次即可。放空后，打開過濾器上蓋，打開排污閥，用熱水把沉積箱和排污口清洗干凈即可。

4 維修過程中應(yīng)注意的問題

4.1 表頭不走字

ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計的表頭，一般是電子表頭，判斷表頭是否有問題，先把表頭與表體分開，然后用手順時針撥動表頭下端的磁聯(lián)軸，看表頭是否正常走字，如果撥動磁聯(lián)軸，表頭正常走字，說明表頭部分沒有問題。如果撥動磁聯(lián)軸，表頭不走字，說明表頭傳動部分出現(xiàn)故障，需要進一步拆解，排除故障。

4.2 轉(zhuǎn)子卡死

按順序繼續(xù)打開表體端蓋，露出轉(zhuǎn)子和偏心軸，逐一檢查腔體內(nèi)是否有硬物或纏繞物，硬物或纏繞物一般卡在一個死點，進行清理即可。

4.3 偏心軸彎曲

偏心軸在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子中間，由于自然磨損或液體腐蝕，偏心軸容易造成彎曲，一旦偏心軸彎曲，就會造成轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)困難，磁聯(lián)軸與表頭不動作，不計量。更換偏心軸即可。

4.4 撥桿斷裂

撥桿是磁聯(lián)軸與表頭的結(jié)合部小零件，使用年限過長或出現(xiàn)硬性卡堵，容易造成撥桿斷裂，更換撥桿即可恢復(fù)正常計量。

4.5 表頭顯示器不顯示

表頭顯示器不顯示，一般有前期電量提醒，表盤面板上有電池電量符號閃動，當(dāng)閃動符號停止時，電池消耗殆盡，更換電池即可恢復(fù)正常計量。

5 結(jié)束語

ZNLY旋浮單轉(zhuǎn)子流量計在華北油田采油廠的集油站、輸油站、轉(zhuǎn)油站已經(jīng)普遍使用，產(chǎn)品質(zhì)量和廠家售后服務(wù)均受到崗位員工和技術(shù)人員的肯定。在油田開發(fā)后期，原油中含有大量泥沙和雜質(zhì)，給原油計量工作帶來很大困難，該型流量計為基層站有效解決了頻繁清理過濾器、維修困難、拆裝困難的問題，值得推廣。

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10.3969/j.issn.1000-0771.2015.09.22