凸輪式刮板流量計的應用維護解析

張大鵬　蘇花玉（中國石油天然氣股份有限公司管道長春輸油氣分公司農安輸油站，吉林　長春　130200）

凸輪式刮板流量計的應用維護解析

張大鵬蘇花玉
（中國石油天然氣股份有限公司管道長春輸油氣分公司農安輸油站，吉林長春130200）

本文介紹了凸輪式刮板流量計的結構、工作原理、計量優缺點及日常應用中的常見問題，并總結了通過正確安裝和維護凸輪式刮板流量計來解決常見問題的方法。

流量計；應用；維護

1　凸輪式刮板流量計的工作原理

如圖1所示為凸輪式刮板流量計的結構與原理。凸輪式刮板流量計由凸輪軸、轉子、連桿、刮板、滾子、殼體等部件組成。計量室內的A、B、C、D兩對刮板于轉子筒內進行徑向滑動，通過徑向連接的兩個刮板頂端距離為一定值。待測液體進入計量室內時，流量計的進出口壓力差促使刮板與轉子有規律的旋轉，相鄰兩個刮板在進入到計量區域內時，刮板伸出直至殼體內壁，此時刮板僅隨轉子轉動，而不進行滑動，這樣就使計量室內形成一個有固定容積的內室。待測液體流出計量室時，相鄰兩個刮板收縮入槽內，使待測液體經排出口流出，與此同時另外兩個刮板再次重復形成新的固定容積的內室以測量隨后的液體容量，如此循環往復以達到測量目的。在這一過程中，轉子每旋轉一圈，4個刮板共可計量出4個體積的液體流量。因此只要記錄轉子轉動的次數，即可計算獲得待測液體的總量，即4×轉子轉動次數×固定容積內室體積。

2　石油流量計量應用中的常見問題

日常在進行石油流量計量的過程中，凸輪式刮板流量計因安裝與維護不當易發生如下問題，影響計量的精確度，甚至影響計量操作的正常運行：

（1）待測介質中存在較大固體顆粒，易造成對計量室內壁的磨損，產生劃痕、凹點等，造成計量結果的偏差。

（2）如在安裝時刮板間隙調整不到位，易造成刮板磨損，影響計量結果。

（3）計量儀相關軸承的間隙過大可致內殼體上蓋、凸輪、刮板等發生磨損，影響計量。

（4）流量計結構設計欠合理時，可能致齒輪架的傳動連接鞘斷裂，造成流體量測定不準確。

（5）介質流量測定時，如未嚴格按照適用溫度操作，流體溫度超出限額，則可能致殼體上蓋連接處的O形圈失效，進而影響測量。

（6）在流量計離線檢測完成后，再投入使用前未進行排氣操作，造成流體測量過程中計數器運轉失衡，出現測量結果的偏差。

（7）未及時清除流量計內進水，可能造成轉子銹蝕，測量結果不準確。

3　凸輪式刮板流量計的安裝與維護

基于以上石油流量計量過程中的常見問題，應重視流量計的安裝與維護工作，減少或避免影響因素的產生，提高流量計的測定精準度，也延長流量計的使用壽命。

在安裝方面，應注意以下幾點：

（1）垂直安裝流量計，保障刮板間隙的均勻性。

（2）嚴格防水，盡管流量計對于前后直管段無明確要求，且不受閥門和彎頭等管件的影響，但因材質限制，水進入流量計后易造成零部件的腐蝕；還有，新安裝的管線在進行水壓測試和沖洗時，如未關閉前后閥門，易造成水與空氣在管內殘留，腐蝕傳動部件等內部結構，降低計量的精確度和使用壽命，因而一是在水壓測試和沖洗前關閉前后閥門，二是盡可能避免其它情況下水的流入，三是如發現內部有水，應即刻清理，并以輕質潤滑油沖洗流量計，以避免腐蝕。

（3）一般待測介質內易攜帶氣體，因而應于流量計上游一側加裝消氣器，以減少介質內氣體對計量精確度的影響，消氣器的選擇可根據介質中氣體含量以及最大流量來確定。

（4）待測介質內的纖維及固體顆粒物可能對計量室內壁產生磨損，因而需在流量計上游一測加裝過濾裝置，有效濾除介質內造成磨損的物質，濾網的選擇可根據計量室與刮板間間隙確定，一般在40-200目，一般過濾面積為管道橫截面積的4-10倍。

（5）加裝的消氣器和過濾裝置應定期進行檢查、清潔與維護。

（6）于流量計下游安裝限流閥門，以便穩定出口背壓，避免過流的發生。

（7）安裝時注意無應力，避免流量計管線張力可能對計量精確度的影響，造成流量計的形體變化。

（8）流量計底座采用直角蹲式，以保證流量計的耐用、穩定、堅固，另外流量計底座與管線應注意布局合理，減輕震動可能對流量計運行計量產生的影響。

在維護方面，應注意以下幾點：

（1）當從管線上將流量計卸下且準備擱置不用時，應取輕質油進行流量計的清洗，以避免環境內水氣對流量計的腐蝕，沖洗過程中嚴格禁水，在進行流量計存放時應將法蘭蓋扣緊。

（2）使用流量計量，應嚴格參照規定的漢量、工作溫度與壓力等參數操作，延長流量計使用壽命。

（3）在每次使用流量計并排空后，應緩慢將上游的閥門打開，保持下游閥門關閉，待系統內空氣徹底排空后，再慢慢將下游閥門打開，保持流量計于額定流量20%上下狀態下運行2 min，確定計數器運轉平衡且流量計運行無異常后，可繼續打開下游閥門。

（4）在進行流量計的使用時，應關注殼體內雜音情況，通過觀察和傾聽來評價雜音異常情況，在進行操作切換時，應緩慢的將流量計上下游閥門打開或關閉，防止測量介質的沖擊對流量計零部件造成損壞，影響測定精確度。

（5）在流量計正常運行過程中，避免對流量計參數及輸出部分的調整，定期對軸密封進行硅油或甘油的加注，加注周期不超出2個月，以避免滲油的發生。

（6）當對流量計進行大修后，安裝過程中應注意調整傳動裝置間隙，以保障測量的精確度。

圖1　凸輪式刮板流量計的結構與原理

[1]王霽.刮板流量計在生產中的應用與探討[J].中國石油和化工標準與質量，2012，32（02）：237-238.

[2]門學思.刮板流量計在生產中的應用與探討[J].科技與企業，2014，16（16）：374-375.

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