埕島油田(tián)于2025年12月開始注(zhù)水,截止目前,采(cǎi)油二分公司🌍已(yi)✍️有注🐕水🐅井33口,日(ri)注水量已達3400m3。井(jing)口注水量的測(cè)量所用儀表爲(wèi)電磁流量計 ,共(gong)有電磁流量計(ji)33台,全部爲德國(guó)科隆IFM 4080型電磁流(liu)量計。其質量可(ke)靠、性能穩定、測(ce)量精度高、零點(diǎn)穩定性好,在海(hǎi)上📐獲得了廣泛(fàn)的應用,但流量(liàng)計爲進口産品(pin),維護難度較大(da),出現問題不易(yi)處理,造成流量(liàng)計故障較多。
1　流(liu)量計出現故障(zhàng)的幾種原因　
(1)内(nèi)壁附着層
　　由于(yu)電磁流量計測(cè)量含有懸浮固(gu)體或污髒體的(de)機會遠比其他(ta)流量儀表多,出(chū)現内壁附着層(ceng)産生📱的故障概(gai)率也就相對較(jiào)高。若附着層電(dian)導率與液👅體電(dian)導率相近,儀表(biǎo)還🥰能正常輸出(chu)信🔞号,隻是改變(biàn)流通面積💃,形成(cheng)測量誤差的隐(yǐn)性故障;若🔞是高(gao)電導率附着層(céng),電♌極間電動勢(shì)将被短路;若☂️是(shì)絕緣性附着層(ceng),電極表面被絕(jue)緣而斷開測量(liang)電路。後兩種現(xian)象均會使儀表(biǎo)無法工作。
(2)雷電(dian)擊
　　雷電擊在線(xian)路中感應瞬時(shí)高電壓和浪湧(yǒng)電流,進🤞入儀表(biǎo)就會🚩損壞儀表(biǎo)。雷電擊損儀表(biao)有3條引入途徑(jing):電❌源線、傳感器(qi)與💞轉換器間的(de)流量信号線和(hé)激磁線。從✂️控制(zhi)室電源線路引(yǐn)入感應高⛱️電壓(yā)和浪湧電流的(de)幾率最大,其✏️他(ta)兩條途徑較少(shǎo)。
(3)環境條件
　　如安(ān)裝不善,流量計(jì)安裝在容易滞(zhì)留氣體的高點(dian);截㊙️流截止閥截(jie)流作用過大緻(zhì)使水流産生噪(zao)音、脈沖;接地系(xì)統不完善,加之(zhi)海上管道爲陰(yīn)極保護管👄道,容(róng)易産生大的保(bao)護電流,使流量(liàng)計易受到管道(dào)☀️雜散電流🌍的影(yǐng)響。
(4)轉換器放大(da)電路故障
　　流體(tǐ)所産生的感應(yīng)電動勢非常微(wei)弱,有時甚至低(di)到毫伏級,主要(yao)通過放大電路(lu)将信号放大後(hòu)再進行信号處(chù)理,若放大電路(lù)故障,電磁流量(liang)計将無法正常(chang)工作。
(5)流體方面(miàn)
　　液體含有均勻(yun)分布細小氣泡(pao)通常不影響正(zhèng)常測量,所測得(de)的體積流量是(shì)液體和氣體兩(liǎng)者之和;氣泡增(zēng)大則會使輸出(chū)🏃‍♂️信号波動,若氣(qi)泡大到流過電(diàn)極遮蓋✏️整個電(dian)極表面,使電極(ji)信号回路瞬時(shí)斷開,輸出信号(hào)将産生更大波(bo)動。
2　故障檢查及(jí)解決措施
2.1　檢查(cha)方法及檢查内(nèi)容
　　通常檢查環(huan)節包括電磁流(liú)量計本身的傳(chuan)感器和轉🔱換器(qì)以及連接兩者(zhě)的電纜,電磁流(liu)量計上位的工(gong)藝管道💯,下(後✂️)位(wei)顯示儀表連接(jie)電纜。
經常采用(yòng)的檢查手段或(huo)方法及其檢查(chá)内容有以下幾(ji)👅種:
(1)常規檢查法(fa): ①電阻法; ②電流法(fa); ③電壓法; ④波形法(fǎ)。
(2)替代法
　　利用轉(zhuan)換器和傳感器(qì)間以及轉換器(qì)内部線路闆部(bu)件間的互⭐換性(xing),以替代法判别(bie)故障所在位置(zhi)。
(3)信号蹤迹法
　　用(yong)模拟信号器替(tì)代傳感器,在液(ye)體未流動條件(jian)下提供♈流量信(xin)号,以測試電磁(ci)流量轉換器。
　　檢(jian)查首先從顯示(shì)儀表工作是否(fou)正常開始,逆流(liú)量信❤️号🈲傳送的(de)方向進行。用模(mo)拟信号器測試(shì)轉換器,以判斷(duàn)故💋障發生在轉(zhuǎn)換器及其後位(wei)儀表還是在🈚轉(zhuǎn)換器的上位傳(chuan)感器發生的。若(ruò)是轉換器故障(zhàng),如有條件可方(fang)便地借用轉換(huan)器或轉換器線(xian)路闆作☁️替代法(fa)調試;若是傳感(gan)器☁️故障需要試(shì)調換時,則必須(xu)停止運行,關閉(bì)管道系統,工㊙️作(zuò)量較大,通常隻(zhī)有在作完其🌈它(tā)各項檢查時,最(zui)後卸下管道檢(jian)查傳感🧑🏾‍🤝‍🧑🏼器測量(liang)管内部狀況或(huò)調換。
2.2　故障檢查(chá)原則
　　先按流程(cheng)全面考慮作初(chu)步調查和判斷(duàn),然後再逐項細(xì)緻檢查和試排(pai)除故障。流程所(suǒ)列檢查順序的(de)先後原則是:①可(kě)經觀察或詢問(wèn)了解毋須較大(da)操作的在前,即(ji)先易後難; ②按過(guo)去現場檢修經(jing)驗故障出現頻(pín)度較高的零部(bu)件; ③檢查本🔴身的(de)先後要求較高(gāo)🌈者在前。若經👄初(chu)步調查确認是(shi)後幾項故障原(yuán)因,亦可提前作(zuò)細🥰緻檢查。以下(xia)故障檢查均按(an)上述🎯原則🌍進行(háng)排序。
2.3　輸出晃動(dòng)故障檢查及解(jie)決措施
輸出晃(huǎng)動大體上可歸(guī)納爲以下幾方(fang)面故障原因:
(1)流(liu)動本身是波動(dòng)或脈動的,實質(zhi)上不是電磁流(liú)量計🙇🏻的故障,僅(jin)如實反映流動(dòng)狀況;
(2)管道末充(chong)滿液體或液體(tǐ)中含有氣泡;
(3)外(wài)界雜散電流等(děng)電、磁幹擾;
(4)轉換(huan)器放大電路故(gù)障。
以下分别讨(tao)論上述幾個方(fāng)面故障原因的(de)檢查方法和采(cǎi)取措施:
(1)檢查安(an)裝流量計傳感(gan)器的管系有否(fǒu)脈動擾動源🐇。若(ruò)流動本身波動(dong),儀表輸出晃動(dòng)則是如實反映(ying)波動狀況。可檢(jian)查✔️管線📱是否🏃🏻‍♂️有(you)波動源,包括儀(yi)表下遊的控制(zhi)閥流動特性和(he)尺寸選用是否(fǒu)妥當,若選用不(bu)妥,可緻使閥門(mén)産生振動;其💚他(ta)擾動源使流量(liàng)波動,例如:傳感(gǎn)器進口端墊圈(quan)伸入流通通道(dao),墊圈條片狀碎(sui)塊懸在液流中(zhong)擺動等。檢查完(wán)畢可有針對性(xìng)地采取㊙️措施。
(2)調(diao)查管道液體是(shì)否充滿、液體中(zhong)是否含有氣泡(pao)。本類故障主🤞要(yào)是管網工程設(she)計不良使傳感(gan)器的測量管未(wèi)充滿液體或🔴傳(chuan)感♉器安裝不妥(tuǒ)所緻。液體中含(han)有氣泡狀氣體(tǐ),有從外界吸入(ru)和液體中溶解(jiě)氣體(空氣)轉變(bian)成遊離❓狀氣泡(pào)兩種途徑。液💋體(ti)中含有氣泡數(shù)量不多且氣泡(pao)球徑遠小于電(diàn)極直徑,雖然減(jiǎn)少了部分液體(ti)體積,但不會使(shi)電磁流量計輸(shū)出🏒晃動;較大氣(qì)泡則因擦過電(diàn)極能遮蓋整個(ge)電極,使❗流量信(xin)号回路瞬間開(kai)路,則輸出信号(hao)晃動更大。
(3)檢查(cha)傳感器是否良(liang)好接地。平台注(zhu)水管線都爲陰(yin)極保護管線,有(you)時會産生較大(da)陰極保護電流(liú),若流💋量計接地(di)不完善,則會對(duì)流量計産生電(diàn)幹擾。海上電磁(ci)流量計安裝時(shi)都要求加裝接(jiē)地環,與管道牢(láo)固接地,接地電(dian)阻不大于10Ψ。檢查(cha)流量計接地是(shi)否完善,接地電(diàn)阻是否大于10Ψ,并(bìng)有針對性改之(zhī)。
(4)檢查放大電路(lù)。将轉換器兩信(xìn)号端子與接地(di)端子⚽短接,若轉(zhuǎn)換器顯示值能(neng)正常歸零,說明(míng)放大電路正常(chang),否則,放大電路(lu)故障🤞,必須更換(huan)放大電路闆或(huo)掉換轉換器。
2.4　零(líng)點不穩定故障(zhàng)檢查及解決措(cuò)施
(1)檢查管道是(shi)否充滿、液體中(zhong)是否含有氣泡(pào)。管道未充滿液(ye)體🔞或液體中含(hán)有氣泡主要是(shi)管網工程設計(ji)不🔞良使傳感器(qì)的🥰測量管未充(chong)滿液體或傳感(gǎn)器安裝不妥所(suǒ)緻,可參考“輸出(chu)晃動故障檢查(chá)及解決措施”中(zhōng)的“管道末充滿(man)液體或♉液體中(zhōng)含💋有氣泡”。
(2)檢查(cha)流量計上下遊(yóu)截止閥、調節閥(fa)是否能夠關嚴(yán),若閥♋門♈關不嚴(yán),則需維修或更(geng)換閥門。有時,現(xiàn)場判斷微小的(de)流動非常困難(nán)🤟,可将流程改進(jin)爲圖1形式💃來判(pàn)斷。在流量傳感(gan)器2前後的截止(zhǐ)閥1、 4間設置小口(kǒu)💁徑洩漏監視閥(fa)3,觀察是否有洩(xiè)漏量。

3)檢查傳感器接(jie)地是否完善,接(jie)地電位是否變(bian)動。接地不☀️完善(shàn)使流量計受管(guǎn)道雜散電流影(yǐng)響使得零點不(bú)穩,檢查方♉法可(kě)按照“輸出晃動(dong)故障檢查及解(jie)決措施”中的“外(wai)界雜散電流等(deng)電、磁幹擾”進行(hang)檢查🐅。
接地電位(wei)的檢查可将轉(zhuan)換器工作接地(di)端子與保護接(jie)地端子短路,以(yi)零點變動判斷(duàn)有否接地電位(wèi)。若零點變動超(chāo)過容許值時,說(shuō)明接地電位發(fa)生變化,需與制(zhì)造商聯系解決(jué)。
(4)調查信号線路(lu)絕緣。信号回路(lu)絕緣下降會形(xing)成零🌍點不穩。信(xìn)号回路絕緣下(xià)降的原因包括(kuo)包電極部位絕(jué)⛱️緣下降、信号電(dian)纜及其接線端(duan)子絕緣下降或(huò)破壞所🚶‍♀️緻。信号(hào)回路絕🍓緣電阻(zǔ)🙇‍♀️檢查分别按電(diàn)纜側和流量傳(chuán)感器側兩部分(fen)進行,用兆歐表(biao)測試。找出下降(jiang)原因,并有針對(dui)性改之。
(5)檢查電(diàn)極接觸電阻和(hé)電極絕緣電阻(zu)。充滿液體測量(liàng)電極表面與液(yè)體接觸電阻:流(liú)量傳感器卸下(xià)信号電纜接線(xiàn),用萬用表分别(bie)測量每電極的(de)接地電阻,兩電(dian)極對地⭐電阻值(zhi)之差應在10%～20%之間(jiān)。空管測量電極(ji)絕緣:放空測量(liàng)管,用幹布擦幹(gàn)内表面,待完全(quan)幹燥後,用H 500V DC兆歐(ou)表測量各電極(jí)與地間的電阻(zu)值,阻值必須在(zài)100MΨ以上⛱️。若不符合(hé)要求,則需送制(zhì)造廠進行修理(lǐ)。
2.5　流量測量值與(yǔ)實際值不符
(1)複(fú)核轉換器設定(ding)值和檢查零點(dian)、滿度值。首先檢(jian)查相配💔套傳感(gǎn)器和轉換器的(de)GK值是否正确,因(yin)爲這類失配的(de)事件經常發生(shēng),還⛱️需複核口徑(jing)、量程和計量單(dān)位等❗設定值,并(bing)檢查轉換器零(ling)點和量程。設定(dìng)錯誤,更改設🛀置(zhì)即可。
(2)查管道充(chōng)液狀況和是否(fou)含有氣泡。可參(cān)考“輸出晃動☁️故(gu)障🌏檢查🍉及解決(jué)措施”中的“管道(dao)末充滿液體或(huò)液體中含有氣(qi)泡”。
(3)檢查信号電(diàn)纜系統。查連接(jie)電纜匹配是否(fǒu)适當,連接是否(fou)正确,絕緣是否(fou)下降。可詳細檢(jiǎn)查是否存在以(yǐ)下5方面的問題(ti)。将所附整根電(dian)纜割斷後重新(xīn)連接,使用一階(jie)段後連接處吸(xi)入潮氣,絕緣下(xià)降;信号線末端(duan)未處理好,内屏(píng)蔽層、外屏蔽層(céng)和信号芯相互(hu)間有短接,或與(yǔ)外殼短接;不用(yòng)規定型号(或所(suǒ)附🍉)的電纜;傳感(gan)器和轉換器相(xiang)距較遠,未按規(gui)定用驅動屏蔽(bì)電纜;信号電纜(lǎn)需用2芯雙重屏(píng)蔽的驅動屏💜蔽(bi)🛀🏻層。
(4)調查傳感器(qì)上遊流動狀況(kuang),檢查傳感器測(ce)量道道内壁狀(zhuàng)況。傳✍️感器上遊(yóu)流動狀況常因(yīn)受安裝空間限(xiàn)制,偏離規定要(yào)求,如靠🌐近産生(sheng)擾流的阻流件(jiàn)而無足夠📧長度(dù)的直管段,這些(xie)會引入影響測(ce)量準确❤️的因素(su)。需改動傳感器(qì)的安裝位置,增(zeng)加直管段長🔞度(dù)。檢查内壁附着(zhe)層,若測量管内(nèi)壁有附着層,則(zé)改㊙️變流通面積(ji)🏃🏻,使測量值與實(shi)際值不符。
(5)檢測(ce)電極與液體間(jian)接觸電阻和電(dian)極絕緣。方法可(ke)參考“零點不穩(wen)定故障檢查及(ji)解決措施”中的(de)“檢查🏃‍♀️電極接觸(chu)🈲電阻和電極絕(jue)緣電阻”。
2.6　流量輸(shu)出信号超滿度(dù)值
(1)判别故障原(yuan)因在轉換器之(zhī)前還是在轉換(huan)器。先在管系和(he)流量傳感器内(nèi)通水,靜止無流(liu)動狀态下将轉(zhuǎn)換器兩信号端(duan)子和功🐪能地或(huo)保護地端子短(duǎn)路,觀察轉換器(qi)輸出信号是否(fǒu)到零。若能到零(ling),則可初步判斷(duàn)故障在轉換之(zhi)前而不在轉換(huan)器本身,下一步(bù)可先重點檢查(cha)連接電👄纜和傳(chuan)感器;若不能到(dao)零,則檢查重心(xin)應在轉換器,根(gēn)據檢查結果判(pan)斷🏃‍♀️更換電路闆(pǎn)或轉換器。
(2)确認(ren)信号電纜完好(hao)性和兩電極場(chang)與液體充分接(jiē)觸。若信号回路(lù)斷開,輸出信号(hào)将超滿度值,因(yīn)此本檢查項目(mu)主要🐆是核實流(liu)量信号回路完(wán)整通暢。信号回(hui)路🏃‍♂️包括電纜及(ji)其連接端子,流(liu)量傳感器一對(dui)電極和電極間(jian)液體。除檢查電(diàn)路通斷外🐉,還應(yīng)核實電纜型号(hào),各📧接點的連接(jie)正确性,絕緣是(shi)否達到要😍求等(deng)。流量傳感器電(diàn)極末接觸到液(ye)體,兩電極❄️均末(mo)接觸到液體或(huo)一隻電極末接(jiē)觸到,同樣也斷(duàn)開了信号電纜(lǎn),必須将流量傳(chuan)感器改裝到能(neng)充滿液體位置(zhi)等排除電極與(yǔ)液體末接觸的(de)原因。
(3)複核轉換(huàn)器設定值的正(zhèng)确性,核查零點(dian)和滿點。分📱離型(xing)電磁🧡流量計出(chū)廠時,轉換器和(hé)傳感器口徑、流(liu)量及♈設定⭐參數(shu)📐進行實流校準(zhǔn),傳感器和轉換(huan)器必須一一對(duì)應。因🔱此,先檢🔞查(cha)配套是否正确(què), GK值是否一緻,再(zài)檢查轉換器儀(yí)表常數和各參(cān)數是否符合,然(ran)後再用模拟信(xin)号器複查零點(diǎn)。
(4)檢查是否從液(ye)體引入電幹擾(rǎo)。在無激磁電流(liú)情況💃下,用萬用(yong)🈲電表在兩電極(ji)檢測幹擾電勢(shi)。這一故障現象(xiang)常出現于💛陰極(ji)保護管線上,可(kě)采取将電磁流(liu)量傳感器與管(guǎn)線絕緣的措施(shi),使電極與液體(tǐ)處于同電位。
(5)查(chá)轉換器本身。轉(zhuan)換器本身故障(zhàng)引起輸出信号(hao)超滿度值的原(yuan)因較爲複雜,它(ta)可由轉換器内(nei)各單元💯線路中(zhong)某一環節引🔞起(qǐ)的。可利用當代(dai)電磁流量計線(xian)路闆分成可互(hù)換相互獨立的(de)單元,采取試換(huàn)備用線路闆以(yi)替代法檢查判(pan)别❌。
2.7　無流量信号(hào)
(1)查電源方面故(gù)障。首先确認己(ji)接入電源,再檢(jian)查電源各部☔分(fèn)。查主電源和激(ji)磁電流熔絲,若(ruo)接入符合💰規定(ding)電流⛹🏻‍♀️值新熔絲(sī)再通電而又熔(rong)斷,必須找出故(gù)障所在點。查電(dian)源線路闆輸出(chu)各路電壓是否(fou)正常🍉,或試置換(huàn)整個電源線路(lu)闆。
(2)查連接電纜(lan)系統方面故障(zhàng)。分别查連接激(jī)磁系統和信号(hao)⭕系統♊的電纜是(shì)否通,連接是否(fou)正确。
(3)查液體流(liu)動方向和管内(nèi)液體充滿性。液(ye)體流動方👄向必(bì)須與傳感器殼(ke)體上箭頭方向(xiàng)一緻。對于能正(zhèng)反向測量🈲的電(dian)磁流量計,若方(fang)向不一緻雖仍(réng)可測🧡量,但設定(ding)的顯示流動✊正(zhèng)反方向不符✨,必(bi)須改正。
(4)查傳感(gan)器完好性和測(ce)量管内壁狀況(kuàng)。傳感器常見故(gù)障有激✌️磁線圈(quan)回路絕緣下降(jiang)、内壁附着層兩(liǎng)種。因海上的特(te)殊環境,使得☂️傳(chuan)感器電纜密封(fēng)圈或端子盒蓋(gai)密封墊片有時(shí)💋達不到🏃‍♂️密封要(yào)💋求而浸入水或(huò)潮氣緻使激磁(ci)線📐圈回路絕緣(yuan)下降。接☂️線端子(zi)受潮引起的絕(jue)緣下降,可采用(yòng)熱風吹掃🏃🏻,使之(zhī)恢複絕緣。線圈(quan)受潮可拆卸外(wài)殼蓋置于烘箱(xiang),以适當溫度烘(hōng)幹。測量✉️管内壁(bi)狀況附着絕緣(yuan)層或導電層的(de)最🔅可❗靠檢查判(pàn)斷是卸🔞下傳感(gǎn)器離線直接觀(guan)察,但工作量較(jiào)大;亦可用在線(xiàn)🈲間接檢查方法(fa),即測量電極接(jiē)觸電阻和電極(jí)極化電🏃‍♀️壓估計(ji)附着層狀況。若(ruò)内🌈壁有附着層(céng),則必須用弱🌈酸(suan)清洗測量管。
(5)查(chá)轉換器本身障(zhàng),采用以線路闆(pǎn)備件和替代法(fa)試排除☁️故障。
3　建(jiàn)議
1)安裝手段的(de)改進
　　目前流量(liàng)計的安裝工藝(yi)是将管道法蘭(lan)與流量計預🐉先(xiān)連接緊固,再與(yu)注水井口、注水(shuǐ)幹線焊接,該方(fang)法的弊端是焊(han)接産生的高溫(wen)通過閥門、法蘭(lan)傳遞㊙️到流量計(ji),若溫度過高流(liu)量計傳感器襯(chèn)裏有被熔蝕的(de)危險,甚至将電(diàn)極熔化,造成信(xìn)号輸出大幅波(bō)動。建議在保證(zheng)良好密封的前(qián)提下,先将閥門(men)、管線分别與井(jǐng)口、閥門焊接,流(liú)量計安裝作爲(wei)最後一道工序(xu)來安裝,以避免(mian)襯裏、電熔蝕。
(2)安(an)裝流程的改進(jìn)
　　受海況影響,中(zhōng)心二号注水站(zhan)水質時常出現(xiàn)水質♋不合✍️格的(de)情況,同時,由于(yu)注水罐油帽流(liu)失,容易使傳感(gǎn)器内壁出🈲現附(fù)着層,甚至使覆(fù)蓋電極,緻使流(liu)量計無法正常(chang)♊工作。輸❄️出信号(hào)晃動是埕島油(you)田電磁流量計(jì)出現次數最多(duō)的,因此,建議将(jiang)🌈流程作如下改(gai)進,如圖❓2,在流量(liàng)計之前加裝精(jīng)細過濾器,過濾(lǜ)雜質,定期清除(chú);安裝傳感器清(qing)洗流程,利用刮(guā)🚶‍♀️刀清除裝置或(huo)弱酸清👅除傳感(gǎn)器附着層。

(3)管理(lǐ)機制的改進
　　目(mù)前公司計量管(guǎn)理機制不健全(quan),無專職計量管(guan)理人員,且人員(yuán)變動大,不穩定(ding),不利于計量管(guan)理。建議設立㊙️專(zhuan)職流量🥵計管理(lǐ)崗位,專門負責(zé)流量計的日常(chang)維護💞、故障維修(xiū)等,且崗位力求(qiú)穩定,人員變動(dòng)少,使管理人員(yuan)盡快成📱才。
(4)檢測(cè)儀器的配備
　　電(diàn)磁流量計專項(xiàng)檢查項目繁瑣(suo)、使用儀器多,目(mù)前公司普遍缺(que)乏檢測儀器,需(xū)配備多套模拟(nǐ)信号器、示波✉️器(qi)、惠♻️斯登🏒電橋等(děng)測🚶‍♀️量儀器,提高(gāo)故障檢查成功(gong)率。
(5)職工培訓
　　 電(dian)磁流量計爲進(jin)口産品,使用方(fang)便、精度高、日常(chang)維護簡單🍓,由于(yú)職工從未進行(háng)專項培訓,故障(zhang)檢查比較困難(nán),出現故💞障隻能(néng)更換,造成資金(jin)的大量浪費,建(jiàn)議組織進行專(zhuan)項培訓,提高職(zhi)工故障檢查能(néng)力。

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