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TDS型智能旋进漩涡流量计现场常见故障浅谈 |
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作者：赵小朝 赵予刚 高福志 |
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摘 要： TDS型旋进旋涡智能流量计集流量、温度、压力检测功能于一体，并能进行温度、压力、压缩因子自动补偿；其输出有脉冲信号和4～20mA标准模拟信号，并能实现RS-485通讯，广泛用于在苏里格气田单井计量和集气站计量。
关键字： 旋进漩涡流量计 RS-485通讯
1 TDS型智旋进漩涡流量计应用范围
TDS型智旋进漩涡流量计由于其性能良好、测量准确性较高、维护方便等特点而被广泛应用。例如目前苏48井区共建井119口，其中76口单井安装TDS型智能旋进漩涡流量计。
2 TDS型智旋进漩涡流量计结构和原理
工作原理见图1。
图1 系统结构
当沿着轴向流动的流体进入流量计传感器入口时，螺旋形叶片强迫流体进行旋转运动，于是在漩涡发生体中心产生漩涡流，漩涡流在文丘里管中旋进，到达收缩段突然节流使漩涡流加速，当漩涡流进扩散段后，因回流作用强迫进行旋进式二次旋转。此时漩涡流的旋转频率与介质流成正比，并为线性。两个压电传感器检测的微弱电荷信号同时经潜质放大器放大、滤波、整形后变成两路频率与流速成正比的脉冲信号，积算仪中的处理电路对两路的脉冲信号进行比较和判断，剔除干扰信号，而对正常的流量信号进行计数处理。
3 TDS型智旋进旋涡流量计测量天然气的技术要求
3.1 对气流条件的要求
1）被测气体连续地流经管道的圆管流。
2）气体流经流量计之前，其流速必须与管道轴线平行，不得有旋涡流。
3）气流应是亚音速、非脉动的，其流量随时间变化比较缓慢。
3.2 对流量计的安装要求
TDS型智能旋进漩涡流量计对工艺安装及使用环境没有太多的特殊要求，但应该尽可能避免振动及高温环境随离流态干扰元件、保持仪表前后直管段内壁光滑平直等。
流量计安装应该保证上游≥5D，长度的计量直管段，下游≤D长度，实际现在安装中应该尽量延长流量计上游管线长度，这样可以把非正常涡流影响降低到最小。直管段内壁应光滑、更不能有台阶，磨平连接法兰的焊缝，法兰垫片不能突入管道内。更不能把流量计的安装方向装反了。试验证明：一切不合理的安装，都将导致流量计计量值偏低。
4 旋进漩涡流量计的选用
旋进漩涡流量计的选用见图2。
图2 型号规格
TDS型智能旋进漩涡流量计厂家已经给出了8种规格流量计不同压力等级下的流量范围，根据苏48井区气井产能情况建议单井选择TDS-50B（PN6.3）或TDS-50D（PN6.3）这2种流量计，三丛以上丛式井选择TDS-80B（PN6.3）和TDS-100B（PN6.3）流量计；集气站内采用TDS-100B（PN4.0）和TDS-25B（PN1.6）这2种流量计。
5 使用过程常见问题
5.1 机械干扰
机械干扰是指由于机械的振动或冲击，使旋进旋涡智能流量计的电气元件发生振动、变形等等。目前苏48井区所有旋进旋涡智能流量计都是安装在室外的，因此在使用过程中，常常会出现机械干扰或类似机械干扰，如声波干扰、地面振动干扰、流量计前后直管段被敲击的干扰、直接用重物碰撞流量计本身的干扰、开井过程中气流不规律扰动等等。这种干扰可以将真值放大4~10倍左右，完全影响计量的准确性。
5.2 紫外线的伤害
由于苏48井区93%的TDS型智能旋进漩涡流量计安装在野外露天地区，导致部分流量计液晶屏晶体变质，屏幕显示模糊不清。
5.3 温度感应探头易损坏
目前TDS型智能旋进漩涡流量计顶部温度探头伸出壳体约2cm，在某些特殊情况下如单井节流器失效、开井过程气流量较大杂质较多时易发生温度探头损坏甚至击穿现象，造成被测气体进入流量计内部，造成流量计内部原件损坏。
6 防护措施及建议
防护措施：为最大限度地减少或消除机械干扰，在安装过程中，牢牢固定好流量计前后并安装表箱，使其可靠接地，不产生晃动；加强对流量计的管理，避免人为因素造成的对流量计前后直管段和流量计本身的撞击，尽量远离强烈振动源等等。针对紫外线伤害情况，应及时转动流量计顶部，尽量使阳关直射时间减少，同时在液晶屏表面贴上保护膜，这样能够有效阻止紫外线危害。
针对温度探头易损坏情况，由于正常生产情况下管内气流流动趋于稳定，温度变化不明显，将温度传感器缩入壳体，能够有效防止被击穿。
同时加强计量仪表的日常管理，定期检查流量计流量参数状态，发现问题及时整改。
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(1/24/2014) |
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