埕島油田電磁流量計常見故障及處理
埕島油田電磁流量計常見故障及處理
摘要：本文介紹了電磁流量計工作原理，并就埕島油田電磁流量計大面積故障的原因進行診斷分析，提出相應削減措施及一些電磁流量計
改進方面的內容。
關鍵詞：埕島油田；電磁流量計；故障；原因；改進
一、埕島油田電磁流量計的使用現狀
埕島油田生產方式主要以無人職守的衛星平臺為主，其注水量的控制主要靠調節電磁流量計來實現。埕島油田注水流量計采用的是德國科隆公司生產的型號為 IFM4080K/F型電磁流量計。該電磁流量計自 1998年投入使用后，由于受到海上潮濕、鹽霧、平臺晃動等不利工況影響，特別是埕島油田注水水源是處理后的海水（懸浮物含量高、含氧量高，含鹽量高），導致部分衛星平臺電磁流量計損壞嚴重，諸如 CB25D-6注水井注水流量計顯示數值偏大，CB1A-4注水井注水流量計出現零點漂移，CB6B-5D注水井注水流量計顯示滿量程等一系列問題。
二、電磁流量計工作原理
電磁流量計又稱做 EMF，EMF的基本原理是法拉第電磁感應定律，即導體在磁場中切割磁力線運動時在其兩端產生感應電動勢。如圖 1所示，導電性液體在垂直于磁場的非磁性測量管內流動，與流動方向垂直的方向上產生與流量成比例的感應電勢，電動勢的方向按“弗來明右手規則”，其值如下式：
E=KBVD（1）
式中： E——
—感應電動勢，即流量信號，V； K——
—儀表常數； B——
—磁感應強度，T； D——
—測量管內徑，m； V——
—平均流速，m/s。
測量流量時，流體流過垂直于流動方向的磁場，導電性液體的流動感應出一個與平均流速（即體積流量）成正比的電壓，此電壓通過兩個與液體直接接觸的電極檢出，傳至放大器，然后轉換成統一的輸出信號。
三、海上電磁流量計常見故障原因分析及處理
1．海上電磁流量計常見故障
在海上這一特殊環境下，潮濕、鹽霧等原因使流量計銹蝕嚴重，且注水的水源是海水，與淡水相比，對流量計腐蝕更強、易出現問題。目前，電磁流量計在現場實際使用過程中，主要出現以下幾種故障現象：
①無流量信號；②輸出晃動；③零點漂移；④流量顯示值與實際值不符； ⑤輸出信號滿量程。
2．故障原因分析及處理
（1）無流量信號輸出現象。這一現象海上電磁流量計經常出現，判斷故障的方法為，首先確認己接入電源，再檢查電源各部分，是否是電路方面的原因，一般這種原因較少。排除電路方面的原因后，考慮磁極跟流體能否充分接觸，出現這類情況主要原因是注水水質差，含有懸浮固相或污臟體，且海水含鹽度比較高，流量計內壁的磁極被附著在上面的雜質覆蓋或者因為流量計內壁結垢后覆蓋了磁極所致；還有就是有些流量計年久失修，傳感器零部件或者轉換器元件損壞。例如 CB1B-2注水井流量計出現無顯示情況，經檢查原因為內壁磁極已經被垢所覆蓋，已經不能正常接觸流體，對流量計內壁進行除垢后，流量計恢復正常。針對上述情況，我們定期對電磁流量計進行校驗，并且加強日常的維護、保養工作，包括對儀表內壁進行清理，去除污物、垢體，讓流體與磁極充分接觸，提高數據準確率；對銹蝕比較嚴重的傳感器零部件或者轉換器元件及時更換，確保流量計的正常使用。
（2）輸出晃動現象。
CB20A-9注水井智能電磁流量計曾出現輸出晃動，生產平臺上受外界電磁干擾的狀況比較少，被外界雜散電流等電、磁干擾的可能性比較小，一般在注水壓力比較小的情況下，水不能充滿整個管線或者管線內含有大量氣泡時，如實反應了流量計內部液體的流動狀況，就會出現流量計輸出晃動現象，再者當管道內水含有電導率不均勻的顆粒或纖維時也會出現這種情況，而不是流量計本身出現了故障。我們在電磁流量計安裝時必須保證電極所在平面與地面偏心平行，并且盡量避免由于電磁流量計上游的設備操作所產生的氣泡帶入流量計。同時應當使流量計有良好的工作接地，即將通過電磁流量計內的流體可靠接地,使流體電位與地電位相同,實現傳感器的基準電位、轉換器 /放大器的基準電位與被測流體電位相同。工作接地應堅持“單點接地”,不能用公共接地線接地,接地應盡量遠離電器接地、避雷接地以及其它設備的保護接地。在條件允許的情況下，盡量提高中心二號平臺注水水質，即盡量減少水質對流量計的影響。
（3）出現零點漂移現象。海上許多流量計都出現過類似情況，諸如 CB1A-4注水井流量計，通過對現場的檢查、分析，發現為線路信號絕緣出現問題。信號回路絕緣下降會形成零點不穩，也可能因為信號電纜及其接線端子絕緣下降或破壞引起。由于海上環境十分嚴酷，儀表蓋、導線連接處密封不慎，彌漫著潮氣鹽霧或粉粒塵埃侵入儀表接線盒或電纜保護層，都會使使絕緣值下降，接地電位變動或者接地不完善也會使流量計產生零點漂移。在日常維護過程中，使用黃泥對儀表蓋進行密封，對導線用絕緣膠帶纏好，可以有效避免此類情況的發生；同時應使流量計處于良好的接地狀態，避免出現電位變動。
（4）流量顯示值與實際值不符。這類問題在流量計的現場應用中出現的頻率非常高，CB25D-6注水井流量計流量顯示數值偏大，經現場判斷是由于傳感器極間電阻變化和電極絕緣下降引起的，由于現場環境較惡劣，潮濕、高鹽度的空氣侵入流量計的內部，使流量計部分零部件銹蝕，而引起傳感器極間電阻變化和電極絕緣下降所致。由于流量計內部元件受潮，部分零件被氧化所致，對于內部元件腐蝕特別嚴重的流量計建議進行更換，有些僅僅是浸水受潮的，可以用熱吹風排除潮氣即可恢復絕緣。
（5）輸出信號滿量程。正常的流量及輸出電流為 4-20mA，輸出信號滿量程了，即為電流值超過了 20mA，典型的例子是 CB6B-5注水井流量計，打開接線盒就會發現，內部接線柱已經被氧化，銹蝕嚴重，使其電阻發生了變化，導致實際輸出的電流偏大，顯示為滿量程。加強日常維護，做好流量計密封工作，同時在有可能的情況下為流量計定做防雨罩，防止由于雨水淋入流量計內部而導致的接線柱銹蝕問題。
四、海上電磁流量計的改進設想
（1）為方便智能電磁流量計定期清洗除垢，對電磁流量計進行改造，改
造后的電磁流量計增加了一旁通，且流電磁量計兩端各增加一盲板，實現在不產且流量計不需拆除的情況下，使用藥劑就能對流量計進行清洗除垢，增加數據顯示精確度。
（2）目前埕島油田使用的電磁流量計須現場手動進行注水量調節，效率較低，且有些平臺還在使用組合式流量計，非常麻煩。建議將流量計統一更換為流量自控儀系列，實現控制控室遠程調控。自動控制流量計已在 CB4A平臺使用，主要優點如下：
（1）可以現場手動調節流量也可以遠程自動調節流量，控制控室可以進行遠程流量調節，在原來流量計冬天海況差不能進行注水調節的情況下，這種流量計解決了這一問題。提高了效率。
（2）這種流量計具備了太陽能綠色能源供電技術，無需外接電源即
可實現計量、控制、遠程輸出與遠程控制等各項功能。
（3）壓力控制型高壓流量自控儀具有進出口壓力檢測功能。當表前壓力低于表后壓力時，能夠自動關閉閥門，防止倒流，當壓力恢復到表前壓力高于表后壓力，閥門自動打開，按原來的設定流量進行控制。
五、結束語
電磁流量計所具有的測量精度高、穩定性好等特點,已經在海上平臺得到廣泛應用，為海上無人值守平臺實現自動化控制和準確計量提供了有力的技術保證,但海上注水流量計面臨潮濕、鹽霧、注水水質差等不利因數影響很大。只有對電磁流量計做到全面維護，定期檢定，精心保養，才能限度的發揮儀表的性能，使之計量準確，以滿足油田生產的需要。--擴展閱讀：開封中儀流量儀表有限公司專業生產電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計、文丘里流量計、v錐流量計、v型錐流量計、噴嘴流量計、插入式電磁流量計、智能電磁流量計、分體式電磁流量計、一體式電磁流量計、標準孔板流量計、標準孔板、一體化孔板流量計、標準噴嘴流量計、長徑噴嘴流量計、標準噴嘴、長徑噴嘴、插入式渦街流量計、智能渦街流量計、錐型流量計、v錐型流量計、節流裝置、節流孔板、限流孔板等流量產品，更多有關電磁流量計、孔板流量計、渦街流量計的信息請訪問開封中儀網站：
