埕岛油田电磁流量计常见故障及处理
埕岛油田电磁流量计常见故障及处理
摘要：本文介绍了电磁流量计工作原理，并就埕岛油田电磁流量计大面积故障的原因进行诊断分析，提出相应削减措施及一些电磁流量计
改进方面的内容。
关键词：埕岛油田；电磁流量计；故障；原因；改进
一、埕岛油田电磁流量计的使用现状
埕岛油田生产方式主要以无人职守的卫星平台为主，其注水量的控制主要靠调节电磁流量计来实现。埕岛油田注水流量计采用的是德国科隆公司生产的型号为 IFM4080K/F型电磁流量计。该电磁流量计自 1998年投入使用后，由于受到海上潮湿、盐雾、平台晃动等不利工况影响，特别是埕岛油田注水水源是处理后的海水（悬浮物含量高、含氧量高，含盐量高），导致部分卫星平台电磁流量计损坏严重，诸如 CB25D-6注水井注水流量计显示数值偏大，CB1A-4注水井注水流量计出现零点漂移，CB6B-5D注水井注水流量计显示满量程等一系列问题。
二、电磁流量计工作原理
电磁流量计又称做 EMF，EMF的基本原理是法拉第电磁感应定律，即导体在磁场中切割磁力线运动时在其两端产生感应电动势。如图 1所示，导电性液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成比例的感应电势，电动势的方向按“弗来明右手规则”，其值如下式：
E=KBVD（1）
式中： E——
—感应电动势，即流量信号，V； K——
—仪表常数； B——
—磁感应强度，T； D——
—测量管内径，m； V——
—平均流速，m/s。
测量流量时，流体流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均流速（即体积流量）成正比的电压，此电压通过两个与液体直接接触的电极检出，传至放大器，然后转换成统一的输出信号。
三、海上电磁流量计常见故障原因分析及处理
1．海上电磁流量计常见故障
在海上这一特殊环境下，潮湿、盐雾等原因使流量计锈蚀严重，且注水的水源是海水，与淡水相比，对流量计腐蚀更强、易出现问题。目前，电磁流量计在现场实际使用过程中，主要出现以下几种故障现象：
①无流量信号；②输出晃动；③零点漂移；④流量显示值与实际值不符； ⑤输出信号满量程。
2．故障原因分析及处理
（1）无流量信号输出现象。这一现象海上电磁流量计经常出现，判断故障的方法为，首先确认己接入电源，再检查电源各部分，是否是电路方面的原因，一般这种原因较少。排除电路方面的原因后，考虑磁极跟流体能否充分接触，出现这类情况主要原因是注水水质差，含有悬浮固相或污脏体，且海水含盐度比较高，流量计内壁的磁极被附着在上面的杂质覆盖或者因为流量计内壁结垢后覆盖了磁极所致；还有就是有些流量计年久失修，传感器零部件或者转换器元件损坏。例如 CB1B-2注水井流量计出现无显示情况，经检查原因为内壁磁极已经被垢所覆盖，已经不能正常接触流体，对流量计内壁进行除垢后，流量计恢复正常。针对上述情况，我们定期对电磁流量计进行校验，并且加强日常的维护、保养工作，包括对仪表内壁进行清理，去除污物、垢体，让流体与磁极充分接触，提高数据准确率；对锈蚀比较严重的传感器零部件或者转换器元件及时更换，确保流量计的正常使用。
（2）输出晃动现象。
CB20A-9注水井智能电磁流量计曾出现输出晃动，生产平台上受外界电磁干扰的状况比较少，被外界杂散电流等电、磁干扰的可能性比较小，一般在注水压力比较小的情况下，水不能充满整个管线或者管线内含有大量气泡时，如实反应了流量计内部液体的流动状况，就会出现流量计输出晃动现象，再者当管道内水含有电导率不均匀的颗粒或纤维时也会出现这种情况，而不是流量计本身出现了故障。我们在电磁流量计安装时必须保证电极所在平面与地面偏心平行，并且尽量避免由于电磁流量计上游的设备操作所产生的气泡带入流量计。同时应当使流量计有良好的工作接地，即将通过电磁流量计内的流体可靠接地,使流体电位与地电位相同,实现传感器的基准电位、转换器 /放大器的基准电位与被测流体电位相同。工作接地应坚持“单点接地”,不能用公共接地线接地,接地应尽量远离电器接地、避雷接地以及其它设备的保护接地。在条件允许的情况下，尽量提高中心二号平台注水水质，即尽量减少水质对流量计的影响。
（3）出现零点漂移现象。海上许多流量计都出现过类似情况，诸如 CB1A-4注水井流量计，通过对现场的检查、分析，发现为线路信号绝缘出现问题。信号回路绝缘下降会形成零点不稳，也可能因为信号电缆及其接线端子绝缘下降或破坏引起。由于海上环境十分严酷，仪表盖、导线连接处密封不慎，弥漫着潮气盐雾或粉粒尘埃侵入仪表接线盒或电缆保护层，都会使使绝缘值下降，接地电位变动或者接地不完善也会使流量计产生零点漂移。在日常维护过程中，使用黄泥对仪表盖进行密封，对导线用绝缘胶带缠好，可以有效避免此类情况的发生；同时应使流量计处于良好的接地状态，避免出现电位变动。
（4）流量显示值与实际值不符。这类问题在流量计的现场应用中出现的频率非常高，CB25D-6注水井流量计流量显示数值偏大，经现场判断是由于传感器极间电阻变化和电极绝缘下降引起的，由于现场环境较恶劣，潮湿、高盐度的空气侵入流量计的内部，使流量计部分零部件锈蚀，而引起传感器极间电阻变化和电极绝缘下降所致。由于流量计内部元件受潮，部分零件被氧化所致，对于内部元件腐蚀特别严重的流量计建议进行更换，有些仅仅是浸水受潮的，可以用热吹风排除潮气即可恢复绝缘。
（5）输出信号满量程。正常的流量及输出电流为 4-20mA，输出信号满量程了，即为电流值超过了 20mA，典型的例子是 CB6B-5注水井流量计，打开接线盒就会发现，内部接线柱已经被氧化，锈蚀严重，使其电阻发生了变化，导致实际输出的电流偏大，显示为满量程。加强日常维护，做好流量计密封工作，同时在有可能的情况下为流量计定做防雨罩，防止由于雨水淋入流量计内部而导致的接线柱锈蚀问题。
四、海上电磁流量计的改进设想
（1）为方便智能电磁流量计定期清洗除垢，对电磁流量计进行改造，改
造后的电磁流量计增加了一旁通，且流电磁量计两端各增加一盲板，实现在不产且流量计不需拆除的情况下，使用药剂就能对流量计进行清洗除垢，增加数据显示精确度。
（2）目前埕岛油田使用的电磁流量计须现场手动进行注水量调节，效率较低，且有些平台还在使用组合式流量计，非常麻烦。建议将流量计统一更换为流量自控仪系列，实现控制控室远程调控。自动控制流量计已在 CB4A平台使用，主要优点如下：
（1）可以现场手动调节流量也可以远程自动调节流量，控制控室可以进行远程流量调节，在原来流量计冬天海况差不能进行注水调节的情况下，这种流量计解决了这一问题。提高了效率。
（2）这种流量计具备了太阳能绿色能源供电技术，无需外接电源即
可实现计量、控制、远程输出与远程控制等各项功能。
（3）压力控制型高压流量自控仪具有进出口压力检测功能。当表前压力低于表后压力时，能够自动关闭阀门，防止倒流，当压力恢复到表前压力高于表后压力，阀门自动打开，按原来的设定流量进行控制。
五、结束语
电磁流量计所具有的测量精度高、稳定性好等特点,已经在海上平台得到广泛应用，为海上无人值守平台实现自动化控制和准确计量提供了有力的技术保证,但海上注水流量计面临潮湿、盐雾、注水水质差等不利因数影响很大。只有对电磁流量计做到全面维护，定期检定，精心保养，才能限度的发挥仪表的性能，使之计量准确，以满足油田生产的需要。--扩展阅读：开封中仪流量仪表有限公司专业生产电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计、文丘里流量计、v锥流量计、v型锥流量计、喷嘴流量计、插入式电磁流量计、智能电磁流量计、分体式电磁流量计、一体式电磁流量计、标准孔板流量计、标准孔板、一体化孔板流量计、标准喷嘴流量计、长径喷嘴流量计、标准喷嘴、长径喷嘴、插入式涡街流量计、智能涡街流量计、锥型流量计、v锥型流量计、节流装置、节流孔板、限流孔板等流量产品，更多有关电磁流量计、孔板流量计、涡街流量计的信息请访问开封中仪网站：
