TDS智能旋渦流量計(jì)的維護(hù)應(yīng)用

張蘅瑜　張興利　喬志剛　王守理

摘 要：TDS智能旋渦流量計(jì)在石西油田油井計(jì)量中運(yùn)用廣泛。針對(duì)該類型儀表應(yīng)用維護(hù)方面進(jìn)行了深入分析，總結(jié)出了相應(yīng)的解決措施。

關(guān)鍵詞：TDS智能旋渦流量計(jì)；維護(hù)；應(yīng)用

引言

計(jì)量站是油田的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著站內(nèi)各個(gè)油井的液、油、氣三相計(jì)量任務(wù)，其反映出的井況變化趨勢(shì)用于指導(dǎo)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(jì)量工藝：油井來(lái)油經(jīng)多通閥選井后，進(jìn)入分離器進(jìn)行氣液分離。伴生氣進(jìn)行分離后由TDS智能旋渦流量計(jì)進(jìn)行計(jì)量，這種流量計(jì)無(wú)運(yùn)動(dòng)件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳感器不接觸流體，可靠性高、維護(hù)量小。因其量程范圍廣，承受壓力大，能自動(dòng)進(jìn)行溫度、壓力補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，在油井件生氣計(jì)量中廣泛使用。

1 流量計(jì)工作原理

當(dāng)流體沿著軸向流動(dòng)進(jìn)入流量傳感器入口時(shí)，旋渦發(fā)生體強(qiáng)迫流體進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，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(jìn)，到達(dá)收縮段突然節(jié)流使旋渦流加速，當(dāng)旋渦流進(jìn)入擴(kuò)散段，因回流作用強(qiáng)迫進(jìn)行旋進(jìn)式二次旋轉(zhuǎn)。此時(shí)旋渦流的旋轉(zhuǎn)頻率與介質(zhì)流速成正比，并為線性。兩個(gè)壓電傳感器檢測(cè)的微弱電荷信號(hào)經(jīng)前置放大器差動(dòng)放大，濾波，整形后變成兩路頻率與流速成正比的脈沖信號(hào)，同時(shí)處理電路對(duì)兩路的脈沖信號(hào)進(jìn)行相位比較和判別，剔除干擾信號(hào)，而對(duì)正常的流量信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)處理。

TDS型智能旋渦流量計(jì)做為L(zhǎng)UXZ旋進(jìn)旋渦流量計(jì)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(dòng)干擾能力和振動(dòng)性能差，計(jì)量精度不高。而TDS類型的儀表采用了獨(dú)特的雙傳感器技術(shù)和相位比較技術(shù)，剔除干擾信號(hào)，克服了“零流量”時(shí)的壓力波動(dòng)等干擾，使小流量計(jì)量準(zhǔn)確，有效地解決了壓力波動(dòng)和機(jī)械振動(dòng)對(duì)該類型流量計(jì)的干擾，使計(jì)量更為準(zhǔn)確可靠。

2 常見(jiàn)故障現(xiàn)象原因及分析

通過(guò)近幾年在計(jì)量站對(duì)TDS智能型旋進(jìn)旋渦流量計(jì)故障現(xiàn)象的排除處理，總結(jié)該儀表維護(hù)方法以供參考。

2.1 流量計(jì)表頭顯示溫度、壓力正常，無(wú)瞬時(shí)流量顯示

分析原因：

（1）流量計(jì)選型過(guò)大，選型過(guò)大會(huì)造成流量計(jì)無(wú)流量顯示。解決辦法：一是調(diào)低流量計(jì)下截止頻率（這樣流量計(jì)可以使用，便會(huì)造成流量計(jì)精度降低）。二是更換小規(guī)格流量計(jì)。

（2）前置放大器無(wú)電流輸入。解決辦法：流量計(jì)無(wú)電源供電，進(jìn)行流量計(jì)DC24V外供電或電池供電。

（3）前置放大器無(wú)頻率輸出。可更換前置放大器。

（4）主板損壞。可更換流量計(jì)主板

2.2 流量計(jì)表頭溫度、瞬時(shí)流量有顯示，壓力與實(shí)際工作壓力指示不符

分析原因：

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

（2）溫度示值超過(guò)或低于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)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(jì)表頭溫度、瞬時(shí)流量有顯示，壓力與實(shí)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(jì)“壓力上限”（可在說(shuō)明書(shū)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(jì)主板信號(hào)處理故障，需更換。

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

2.4 流量計(jì)積算儀無(wú)顯示

分析原因：

（1）流量計(jì)無(wú)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(jì)積算儀液晶板、主板損壞。更換相應(yīng)的液晶板和主板，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。

2.5 流量計(jì)瞬時(shí)流量不穩(wěn)定或偏低

分析原因：

（1）流量計(jì)信號(hào)檢測(cè)器漂移。更換信號(hào)檢測(cè)器。

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

（3）流量計(jì)測(cè)量管內(nèi)堵塞或信號(hào)檢測(cè)器被原油介質(zhì)粘住。解決方法清理管線及信號(hào)檢測(cè)器。

3 結(jié)束語(yǔ)

油井伴生氣計(jì)量對(duì)流量計(jì)選型要選擇合適的規(guī)格，保證實(shí)際流量處于流量計(jì)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(shí)，介質(zhì)流速太低，以至無(wú)法檢測(cè)流速，或無(wú)法保證精度，而當(dāng)流量高于流量上限時(shí)，根據(jù)石西油田的使用經(jīng)驗(yàn)，選用的旋渦流量計(jì)，應(yīng)使流經(jīng)計(jì)量裝置的最大工況流量Qmax在所選流量計(jì)最大流量的1/3～3/4之間，當(dāng)多種規(guī)格的流量計(jì)均能覆蓋所要求的流量范圍時(shí)，應(yīng)選擇較小公稱通徑流量計(jì)。

TDS智能流量計(jì)自2004在石西油田開(kāi)始試用，在幾年內(nèi)迅速推廣使用，并已取代以前的LUXZ旋進(jìn)旋渦流量計(jì)。從測(cè)量準(zhǔn)確度、介質(zhì)適應(yīng)性、維護(hù)管理及管理模式幾方面因素綜合考慮，TDS型旋渦流量計(jì)是比較適應(yīng)于目前撬裝計(jì)量站的計(jì)量設(shè)備。