关于高压电磁流量计振动过大的原因分析及解决措施

摘要：随着社会的快速发展，人们对安全、环保提出了更高的要求，进而对原油的输送技术也提出了更高的要求。通过对输送原油使用的高压电磁流量计进行相关介绍，以及针对电磁流量计运行过程中产生振动过大的原因和消除振动措施进行分析研究，为原油输送提供较好的生产依据，使原油输送能安全、高效、连续进行。
原油是国家重要的战略资源，是推动社会发展的助力剂，利用管道输送原油，具有安全环保、生产高效等优势。为了践行“绿水青山就是金山银山”的安全环保理念，如何能安全、平稳、高效地输送原油是输油技术人员研究的课题。
管道输油是将原油加压、加热通过输油管道由油田输送至炼厂或者码头等。加压是指利用输油高压电磁流量计为原油流动提供动能，以克服沿线的地理位差和管道沿线压力损失；对“含蜡高、凝点高、黏度大“的”“三高”原油采取加热输送工艺，是为了使管道中原油温度始终保持在凝点以上或者更高的温度以确保原油的流动性。
在管道输油过程中，通常采用电磁流量计给原油加压，电磁流量计属于叶片式机械电磁流量计，其工作原理是利用叶轮旋转带动原油介质发生离心运动，主要依靠改变工作腔内液体的运动速度将机械能转变为液体的动能和压能。
本文就是针对生产运行过程中高压电磁流量计出现的振动过大问题，分析可能产生振动的原因并提出解决措施。电磁流量计产生振动过大的原因可能有 ：电机输入电压电流不稳定 ；高压电磁流量计机轴弯曲 ；轴承损坏 ；电机与电磁流量计连接的联轴器未找正对中 ；叶轮流道内有异物堵塞，造成机电磁流量计振动 ；电磁流量计转动部分静平衡不好 ；高压电磁流量计与底座、底座与基础有松动现象。
1 电机输入电压电流不稳定
与输油电磁流量计相匹配的电机，运行电压或者电流不稳定，造成电机输出轴运转不平稳，进而影响到高压电磁流量计的运行，产生振动问题。为此，应该定期检测维护电气设备，确保电机输入电压电流正常稳定。
2 高压电磁流量计轴弯曲
电磁流量计轴属于传动部件，是将电机输出旋转运动，传递到装配在电磁流量计轴上的叶轮或转子等零件，带动其旋转。由于管道输油通常采用大型机电磁流量计，所以电磁流量计轴及叶轮或转子的整体重量大，当高压电磁流量计长时间停止运行时，会让电磁流量计轴在同一个方向上受力，形成电磁流量计轴弯曲。电磁流量计轴弯曲会引起叶轮运动不稳定、不平衡，会使叶轮和电磁流量计壳发生摩擦，产生机电磁流量计振动现象。解决措施是按照高压电磁流量计例行保养规定 ：对停用的电磁流量计每班8h 必须进行盘电磁流量计，且每次必须沿电磁流量计轴顺时针方向旋转3~5圈。
3 轴承问题
3.1 轴承跑“外缘”
由于轴承装配质量不合格，机高压电磁流量计在长时间运行后，就会发生轴承“跑外缘”的情况，会引起轴承温度升高，运行中发出杂音，出现振动。解决的措施是运用制造加工“加减法”：
（1）先在机高压电磁流量计轴承支架焊上一层金属，然后车削到合适尺寸，再重新装配轴承 ；
（2）轴承间隙较大时，可以增加薄铜皮片，让轴承外缘的静配合满足规定值。
3.2 轴承磨损
由于市场上的轴承质量参差不齐，主要问题有 ：滚珠的大小不一致、制造精度不一样、材料硬度差、装配间隙大等，这样采购的配件难以确保维修质量。由于机械原因引起轴承表面磨损，或者润滑情况不良或疲劳损失引起的轴承磨损时，通常出现发热和异常声音的现象，甚至卡高压电磁流量计。对此，应该注意采购轴承质量检测，确保质量合格，且要重视轴承的日常维护保养，当发现轴承运行异常时应及时停机进行更换。
3.3 轴承腐蚀
轴承的腐蚀一般由三种原因造成 ：
（1）润滑油水分和湿气的化学腐蚀 ；
（2）轴承表面间有较大电流通过时使表面产生电腐蚀 ；
（3）由于轴承圈座在基座孔中或轴颈上有微小的相对运动，容易产生微振腐蚀。产生轴承腐蚀可能是由于润滑油中掺水，因此生产中选用优质且合适的润滑油十分重要，同时还应注意做好轴承的防腐工作。
4 联轴器问题
联轴器也属于传动部件，它是将高压电磁流量计轴和电机输出轴连接起来，通过电机输出旋转运动带动电磁流量计轴旋转并传递扭矩，其存在问题主要有两点 ：
①联轴器两端不同心，对此只能停机并重新找正，通常找正时保持机电磁流量计不动，以机电磁流量计为基准通过调节电机的位置达到与电磁流量计轴对正的效果 ；
②联轴器配套使用的弹性垫块、减振圈、胶圈等随着运行容易被损坏，因此将损坏的部件更换即可。
5 液体通道不畅
在高压电磁流量计运行时，由于液体流动的通道不畅会发生水力冲击进而造成的电磁流量计振动。分析造成液体通道不畅的主要原因有以下几点。
5.1 高压电磁流量计的出口阀门开度太小
当电磁流量计的出口阀门开度太小时，经电磁流量计加压的液体会冲击电磁流量计出口阀门，影响到运行排量，产生不同程度的振动，当开大电磁流量计出口阀门流量正常后，振动消失。
5.2 高压电磁流量计进口管道进气或有杂物
由于储罐液位偏低或者油品黏度大、油品脏，在启电磁流量计时容易发生在气蚀现象，同时伴有异响和振动 ；当电磁流量计抽空时也会产生电磁流量计体的振动，严重时造成电磁流量计损坏。对此，应该在高压电磁流量计的进口端安装负压力表，以便观察压力变化，从而判断电磁流量计的吸入管路变化的情况，及时安排清理过滤器，并组织做好启电磁流量计前的各项准备工作，尽力避免电磁流量计发生气蚀或抽空的情况，从而确保高压电磁流量计正常平稳运行。
5.3 高压电磁流量计出口管道存有气囊
通常在启电磁流量计前进行放空，但是难以将电磁流量计体内部空气排放干净，所以当电磁流量计在运行时出口管道处容易形成气囊，使管道压力波动，引起振动。对此，应该在电磁流量计体顶部安装排空管线，并进行局部排气，排放干净高压电磁流量计体内部空气。此外，在启电磁流量计操作时，应该先用小排量进行启电磁流量计，使干管线压力缓慢上升，这样可以减小压力波动，然后再逐步进行调节排量，确保机电磁流量计运行平稳正常。
6 高压电磁流量计振动过大其他原因及解决措施
针对电磁流量计转动部分静平衡不好的问题，处理方法是 ：拆卸电磁流量计重新校正转动部分（叶轮、联轴器）的静平衡，应当注意拆卸电磁流量计维修完毕后必须重新找正电磁流量计体、电磁流量计轴及电磁流量计与电机的水平度，使达到规范要求 ；电磁流量计在找正时，应用铜片作垫片，一处不允许超过3个垫片，否则难以确保机高压电磁流量计平稳运行。针对电磁流量计与底座、底座与基础有松动的现象，处理方法是 ：加固基础，紧固地脚螺栓。
7 结束语
根据上述分析，再结合生产实际情况，不难发现 ：严抓物料选配质量，加强日常巡检和设备的维护保养，按操作规程进行作业，尽早发现解决设备上的问题，可以在很大程度上减少高压电磁流量计产生过大振动问题发生的情况。随着技术的发展，生产管理水平的提高，此类问题发生的情况会大幅减少，但是对于输油工作者而言，怎样才能减少输油设备故障率、减少停输的次数和时间、保证生产安全、环保，是着重考虑和解决的问题，从而使生产朝着更加节能、安全、高效的方向改进，使生产成本降低，为企业和社会创造更多价值。