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        TDS智能旋渦流量計的維護應用

        2014-10-21 01:26:17張蘅瑜張興利喬志剛王守理
        科技創(chuàng)新與應用 2014年31期
        關(guān)鍵詞:維護應用

        張蘅瑜 張興利 喬志剛 王守理

        摘 要:TDS智能旋渦流量計在石西油田油井計量中運用廣泛。針對該類型儀表應用維護方面進行了深入分析,總結(jié)出了相應的解決措施。

        關(guān)鍵詞:TDS智能旋渦流量計;維護;應用

        引言

        計量站是油田的重要組成部分,擔負著站內(nèi)各個油井的液、油、氣三相計量任務,其反映出的井況變化趨勢用于指導油田生產(chǎn)管理。石西油田多采用“油氣分離器加壓力平衡罐”計量工藝:油井來油經(jīng)多通閥選井后,進入分離器進行氣液分離。伴生氣進行分離后由TDS智能旋渦流量計進行計量,這種流量計無運動件,結(jié)構(gòu)簡單,傳感器不接觸流體,可靠性高、維護量小。因其量程范圍廣,承受壓力大,能自動進行溫度、壓力補償?shù)忍攸c,在油井件生氣計量中廣泛使用。

        1 流量計工作原理

        當流體沿著軸向流動進入流量傳感器入口時,旋渦發(fā)生體強迫流體進行旋轉(zhuǎn)運動,于是在旋渦發(fā)生體中心產(chǎn)生旋渦流,旋渦流在文丘利管中旋進,到達收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速,當旋渦流進入擴散段,因回流作用強迫進行旋進式二次旋轉(zhuǎn)。此時旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與介質(zhì)流速成正比,并為線性。兩個壓電傳感器檢測的微弱電荷信號經(jīng)前置放大器差動放大,濾波,整形后變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號,同時處理電路對兩路的脈沖信號進行相位比較和判別,剔除干擾信號,而對正常的流量信號進行計數(shù)處理。

        TDS型智能旋渦流量計做為LUXZ旋進旋渦流量計的替代產(chǎn)品,LUXZ類型儀表采用單探頭結(jié)構(gòu),抗壓力波動干擾能力和振動性能差,計量精度不高。而TDS類型的儀表采用了獨特的雙傳感器技術(shù)和相位比較技術(shù),剔除干擾信號,克服了“零流量”時的壓力波動等干擾,使小流量計量準確,有效地解決了壓力波動和機械振動對該類型流量計的干擾,使計量更為準確可靠。

        2 常見故障現(xiàn)象原因及分析

        通過近幾年在計量站對TDS智能型旋進旋渦流量計故障現(xiàn)象的排除處理,總結(jié)該儀表維護方法以供參考。

        2.1 流量計表頭顯示溫度、壓力正常,無瞬時流量顯示

        分析原因:

        (1)流量計選型過大,選型過大會造成流量計無流量顯示。解決辦法:一是調(diào)低流量計下截止頻率(這樣流量計可以使用,便會造成流量計精度降低)。二是更換小規(guī)格流量計。

        (2)前置放大器無電流輸入。解決辦法:流量計無電源供電,進行流量計DC24V外供電或電池供電。

        (3)前置放大器無頻率輸出??筛鼡Q前置放大器。

        (4)主板損壞??筛鼡Q流量計主板

        2.2 流量計表頭溫度、瞬時流量有顯示,壓力與實際工作壓力指示不符

        分析原因:

        (1)溫度值為“-75℃”或超過“100℃”。原因:溫度傳感器PT100壞,更換溫度傳感器。

        (2)溫度示值超過或低于現(xiàn)場實際溫度,更換溫度傳感器后,仍為此現(xiàn)象。原因:模擬輸入電路損壞,更換該電路板。

        2.3 流量計表頭溫度、瞬時流量有顯示,壓力與實際工作壓力指示不符

        分析原因:

        (1)表頭顯示壓力示值為“80”或流量計“壓力上限”(可在說明書查到)。壓力傳感器損壞,更換新壓力傳感器。如故障依舊,則為流量計主板信號處理故障,需更換。

        (2)壓力示值為固定值,無變化。壓力傳感器取壓口堵塞,或壓力傳感器線性校準曲線變壞。處理方法為清理取壓口,更換或重新標定壓力傳感器。

        2.4 流量計積算儀無顯示

        分析原因:

        (1)流量計無DC24V外供電或電池供電。檢查外供電電路或更換內(nèi)供電電池。

        (2)流量計積算儀液晶板、主板損壞。更換相應的液晶板和主板,并進行參數(shù)設置。

        2.5 流量計瞬時流量不穩(wěn)定或偏低

        分析原因:

        (1)流量計信號檢測器漂移。更換信號檢測器。

        (2)流量計前后直管段長度不夠,或變徑后直管段長度不足。解決方法:按照要求回長直管段或改變安裝地點。

        (3)流量計測量管內(nèi)堵塞或信號檢測器被原油介質(zhì)粘住。解決方法清理管線及信號檢測器。

        3 結(jié)束語

        油井伴生氣計量對流量計選型要選擇合適的規(guī)格,保證實際流量處于流量計所能覆蓋的流量范圍之內(nèi);若介質(zhì)流量低于下限流量時,介質(zhì)流速太低,以至無法檢測流速,或無法保證精度,而當流量高于流量上限時,根據(jù)石西油田的使用經(jīng)驗,選用的旋渦流量計,應使流經(jīng)計量裝置的最大工況流量Qmax在所選流量計最大流量的1/3~3/4之間,當多種規(guī)格的流量計均能覆蓋所要求的流量范圍時,應選擇較小公稱通徑流量計。

        TDS智能流量計自2004在石西油田開始試用,在幾年內(nèi)迅速推廣使用,并已取代以前的LUXZ旋進旋渦流量計。從測量準確度、介質(zhì)適應性、維護管理及管理模式幾方面因素綜合考慮,TDS型旋渦流量計是比較適應于目前撬裝計量站的計量設備。

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