摘    要：

 

　　現(xiàn)在曙光采油廠熱注鍋爐燃料大部分采用管輸方式統(tǒng)一供給,既省去了油車來回卸油的麻煩,又減少了相應(yīng)的運(yùn)輸成本,既快捷又方便。但是在現(xiàn)場,經(jīng)常會碰到管輸中含水或者空氣不能及時發(fā)現(xiàn)而進(jìn)入油箱,甚至造成鍋爐停爐。在冬季,有時還會出現(xiàn)管輸長時間流動緩慢不能及時發(fā)現(xiàn)而造成凍堵的情況。雖然這其中有很多是人為責(zé)任,但是因此而帶來的經(jīng)濟(jì)損失卻是無法彌補(bǔ)的,因此,需對管輸進(jìn)行在線監(jiān)控,保證在時間能夠發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

 

　　1、渦輪流量計工作原理：

 

　　油田注汽鍋爐的燃料油一般采用管輸?shù)姆绞竭M(jìn)行供給,常見的情況是采油站的原油通過管路運(yùn)輸?shù)阶⑵镜挠拖?在管輸油流的末端,也就是油箱的入口處安裝一個渦輪流量計對燃料油的流量進(jìn)行計量。渦輪流量計的渦輪安裝在管道中心, 它的兩端由軸承支撐。當(dāng)內(nèi)部的燃料油流動時渦輪葉片產(chǎn)生沖擊,對渦輪產(chǎn)生一個驅(qū)動力矩,使渦輪克服摩擦力矩和流體阻力矩而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)。在流量計允許的流量范圍內(nèi),流體介質(zhì)粘度不變的情況下,渦輪的旋轉(zhuǎn)角速度與流體流速成正比。 對渦輪的轉(zhuǎn)速通過裝在機(jī)殼外的傳感線圈來檢測。當(dāng)渦輪葉片切割由殼體內(nèi)磁鐵產(chǎn)生的磁力線時,就會引起傳感線圈中的磁通變化。傳感線圈將檢測到的磁通周期變化信號送入前置放大器,對信號進(jìn)行放大并計算,產(chǎn)生與流速成正比的脈沖信號,送入單位換算與流量計算電路得到并顯示累計流量值;同時亦將脈沖信號送入頻率電流轉(zhuǎn)換電路,將脈沖信號轉(zhuǎn)換成模擬電流量,進(jìn)而指出瞬時流量值。

 

　　2介質(zhì)狀態(tài)的變化與流量計的關(guān)系

 

　　1)當(dāng)介質(zhì)為單一的燃料油時,流量計的輸出穩(wěn)定,壓力和流量也成正比。

 

　　2)當(dāng)介質(zhì)中含有均勻而且非常小的氣泡時,通常不會影響到電磁流量計的正常工作。

 

　　3)當(dāng)介質(zhì)中含有較多氣泡或者氣體時,介質(zhì)的流動形態(tài)就將發(fā)生變化,變成紊流脈動狀態(tài),從而使儀表輸出信號相應(yīng)出現(xiàn)波動,當(dāng)氣泡越來越多時,氣體逐漸遮蓋整個電極表面時,隨著氣體流過電極會使電極回路瞬間斷路而使輸出信號出現(xiàn)非常大的波動。

 

　　4)當(dāng)油管路中含有水時,由于油和水物理性質(zhì)的不同, 兩者就會在管路中出現(xiàn)沖擊振動,破壞介質(zhì)流動的穩(wěn)定性進(jìn)而直接導(dǎo)致流量計輸出信號出現(xiàn)跳動。

 

　　5)另外一種情況就是在介質(zhì)正常的情況下,由于儀表本身未安裝接地線或者周圍存在電磁干擾等原因?qū)е铝髁坑嬤\(yùn)行中出現(xiàn)波動。

 

　　3、管輸流量監(jiān)測系統(tǒng)在現(xiàn)場的應(yīng)用：

 

　　在我們現(xiàn)場,對于管輸油的監(jiān)控僅停留在員工的按時巡檢上,不能保證管輸中燃料油出現(xiàn)氣體或者其它問題時能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理。在冬季生產(chǎn)中這種現(xiàn)象***為頭疼,因?yàn)槭軞夂蛴绊?管輸出現(xiàn)問題長時間不能解決,就會導(dǎo)致管輸凍堵影響生產(chǎn),或者更為嚴(yán)重的是導(dǎo)致管輸漏油污染環(huán)境。所以說,保證油管輸?shù)陌踩允且豁?xiàng)很重要的課題。因此在現(xiàn)場必須能夠保證管輸系統(tǒng)進(jìn)行全天候的監(jiān)控,這就需要我們做出一個監(jiān)測系統(tǒng)來完成。由上文提到的管輸?shù)牧髁匡@示特性可以看出,除去儀表本身及外界電磁干擾的原因外,當(dāng)管輸中出現(xiàn)大量氣體或者油中含水以后,流量計的輸出信號會發(fā)生較大變化,那么,就可以從管輸?shù)妮敵鲂盘柹献鲂┪恼? 完全可以利用流量計輸出波動的性質(zhì)對其信號進(jìn)行監(jiān)測,在其輸出端接入一個信號監(jiān)測器,同時將信號監(jiān)測器的信號進(jìn)行采集輸入到監(jiān)控儀表。在正常情況下,流量計的輸出信號在4 ~ 20m A之間,流量穩(wěn)定時,輸出的電流信號也相對穩(wěn)定, 但是當(dāng)介質(zhì)的性質(zhì)發(fā)生變化,假設(shè)出現(xiàn)空氣或者含水的時候, 以及包括燃油供給方壓力出現(xiàn)波動的時候,流量計的輸出電流會出現(xiàn)一系列的波動,我們就對這個輸出電流信號進(jìn)行報警設(shè)定,進(jìn)而掌握管道中介質(zhì)的流動情況,當(dāng)然,這個電流信號需要我們通過現(xiàn)場測試來完成設(shè)定,我們以10min為單位進(jìn)行測量,當(dāng)流量在前4min流動平穩(wěn)時,流量計正常顯示流量,輸出電流為8m A。當(dāng)?shù)?min,我們?nèi)藶榈南蚬茌斨休斔土怂?我們可以看到,管輸流量計的輸出信號發(fā)生明顯變化, 隨著輸入水量的變化,流量計的輸出電流信號變化更為明顯。 第5min輸出電流瞬間低于波動下限,在第6 ~ 7min流量高于波動上限(見圖1),其間輸出電流信號在5.1 ~ 15.8m A之間大范圍波動,當(dāng)停止供水后,流量計輸出信號再次趨于穩(wěn)定。 同時在流量計波動期間,監(jiān)控儀表準(zhǔn)確的發(fā)出報警信號,啟動聲光報警系統(tǒng)提示崗位員工對故障部位進(jìn)行相應(yīng)的檢查與處理。