摘要:在水(shui)電站機組(zu)運行過程(cheng)中，調速系(xi)統電磁流(liu)量計 及其(qi)過濾器、閥(fa)組在機組(zu)可能出現(xian)泵體振動(dong)過大、噪音(yin)💋增大、軸✍️承(cheng)溫升過高(gao)、電機啓動(dong)電流增大(da)等異常，導(dao)緻調速器(qi)液壓系統(tong)工況的惡(e)化，威脅到(dao)水輪發電(dian)機組的安(an)🔴全穩定運(yun)行。通過對(dui)上述異常(chang)工況🛀的分(fen)析、歸納、總(zong)結，可供運(yun)行維護人(ren)員提😘高技(ji)術水平，以(yi)及時發現(xian)、處理運行(hang)中的異常(chang)，以确保調(diao)速系🐪統電(dian)磁流量😄計(ji)長壽命高(gao)效運行。
　　電(dian)磁流量計(ji)在水電站(zhan)調速器液(ye)壓系統中(zhong)應用廣泛(fan)，電磁流量(liang)👨‍❤️‍👨計屬容積(ji)式轉子泵(beng)，它是依靠(kao)由螺杆和(he)襯🌈套形成(cheng)的密封腔(qiang)的容積變(bian)化來吸入(ru)和排出液(ye)體的。在水(shui)電站機組(zu)運行過✌️程(cheng)中，調速系(xi)統電磁🐇流(liu)量計及其(qi)過濾器、閥(fa)組在機組(zu)運行過程(cheng)中出現的(de)一些異常(chang)工況，比如(ru):泵體振動(dong)過大，噪音(yin)增大、軸承(cheng)溫升過高(gao)❄️、電📧機啓動(dong)電流增大(da)等，會導緻(zhi)調速器液(ye)壓系統工(gong)況、工作條(tiao)件的惡化(hua)，威脅到水(shui)輪發電機(ji)組的安全(quan)穩定運行(hang)［1－6］。電磁流量(liang)計的🚶‍♀️突出(chu)特點是流(liu)量平穩、壓(ya)力脈動小(xiao)、自吸能🙇🏻力(li)強、噪聲低(di)、效率高、壽(shou)命長、工作(zuo)可靠💃;而其(qi)非🌈常大感(gan)，可輸送較(jiao)高黏度介(jie)質。因此研(yan)究、探讨調(diao)速系統電(dian)磁流量計(ji)異常工🌈況(kuang)，并🍉有針對(dui)性的分析(xi)處理，對水(shui)電站調速(su)系統的安(an)全穩定運(yun)行具有實(shi)際意義。
1水(shui)電站調速(su)系統電磁(ci)流量計運(yun)行簡介
　　依(yi)據電磁流(liu)量計的運(yun)行特點，水(shui)電站調速(su)系統一般(ban)選擇電磁(ci)流量計作(zuo)爲輸油、加(jia)壓泵，通常(chang)會選擇輸(shu)油特性非(fei)常📞穩定的(de)電磁流量(liang)計，圖1是調(diao)速系統電(dian)磁流量計(ji)工作油路(lu)示意圖。電(dian)磁流量計(ji)主要用于(yu)輸送不含(han)固體顆☎️粒(li)、無腐蝕性(xing)的各種☁️油(you)類或者類(lei)似于油的(de)潤滑油性(xing)液體。在電(dian)磁流🔞量計(ji)内具有3個(ge)轉動元件(jian):一個主動(dong)螺杆和兩(liang)個從動感(gan)，可輸送較(jiao)高黏度♉介(jie)質。因此研(yan)究、探讨調(diao)速⭕系統電(dian)磁流量☔計(ji)異常工況(kuang)，并有針♻️對(dui)性的分析(xi)處理，對水(shui)電站調速(su)系統的安(an)全穩定運(yun)行具有實(shi)際意義。
1水(shui)電站調速(su)系統電磁(ci)流量計運(yun)行簡介
　　依(yi)據電磁流(liu)量計的運(yun)行特點，水(shui)電站調速(su)系統一般(ban)💃選擇電磁(ci)流量計作(zuo)爲輸油、加(jia)壓泵，通常(chang)會選擇輸(shu)油特性非(fei)常⁉️穩定的(de)電磁流量(liang)計，圖1是調(diao)速系統電(dian)磁流量計(ji)工作油路(lu)示意圖。電(dian)磁流量計(ji)主要用于(yu)輸送不🧡含(han)固體顆👄粒(li)、無腐蝕性(xing)的各種油(you)類或者🐇類(lei)似于油的(de)潤滑油性(xing)液體。在電(dian)磁流量計(ji)内具有3個(ge)轉動元件(jian):一個主動(dong)螺杆和🤟兩(liang)個從動螺(luo)杆是決定(ding)電磁流量(liang)計性能特(te)征的關鍵(jian)因素，電磁(ci)流量計結(jie)構如圖2所(suo)示，包涵在(zai)襯套内的(de)相互精密(mi)齧合的主(zhu)、從螺杆在(zai)空間形成(cheng)2個相互封(feng)閉的密閉(bi)腔室。當主(zhu)動螺杆轉(zhuan)動時，這些(xie)密閉腔室(shi)沿着主動(dong)螺杆軸👌線(xian)持續均勻(yun)地由泵吸(xi)入腔平動(dong)至排出腔(qiang)，完成液體(ti)的吸入和(he)排出，這種(zhong)勻🏃🏻速軸向(xiang)移動決定(ding)了電磁流(liu)量計具有(you)很好的吸(xi)入性能并(bing)且運行時(shi)脈動小、運(yun)轉平穩。

　　單(dan)元組的零(ling)件損壞，電(dian)磁流量計(ji)運行振動(dong)、噪聲異常(chang)升高應引(yin)起水電站(zhan)運行維護(hu)人員的足(zu)夠重視。
1)進(jin)口管道密(mi)封性能不(bu)良。如果電(dian)磁流量計(ji)進口管道(dao)密封不好(hao)，電磁流量(liang)計運轉時(shi)泵腔裏面(mian)吸入空氣(qi)。輸送帶有(you)空氣的油(you)液，會造成(cheng)電磁流量(liang)計泵體😄内(nei)汽蝕，首要(yao)表現即振(zhen)動增大、噪(zao)聲異✏️常。此(ci)時應檢💯查(cha)吸入管道(dao)法蘭密封(feng)和軸封，不(bu)允許空氣(qi)進入，檢💔查(cha)進口閥門(men)💁是否漏入(ru)空氣或完(wan)全打開。

2)基(ji)礎安裝不(bu)牢固。有的(de)用戶把電(dian)磁流量計(ji)作爲臨時(shi)輸送油液(ye)使用或移(yi)動後使用(yong)時，不固定(ding)電磁流量(liang)計的地腳(jiao)螺栓就投(tou)入使用，這(zhe)種情況是(shi)電磁流量(liang)計振動大(da)的原因之(zhi)一，電磁流(liu)量計使用(yong)前一定要(yao)擰緊泵的(de)地腳固🏃‍♂️定(ding)螺栓。
3)調速(su)系統回油(you)管路未插(cha)入油液内(nei)部。圖1中藍(lan)色回油管(guan)路如果未(wei)插入油液(ye)内部，回油(you)沖入油箱(xiang)後，會造成(cheng)油箱内油(you)液出現大(da)🔱量氣泡，帶(dai)有大量氣(qi)泡的♌油液(ye)被📱吸入電(dian)磁流量計(ji)泵體内，會(hui)造成電磁(ci)流量計運(yun)轉時振動(dong)過大，流量(liang)大、氣泡多(duo)時可導緻(zhi)軸承損壞(huai)、定轉子抱(bao)死等嚴重(zhong)💁問題。回油(you)管路須插(cha)入油液内(nei)部，距離回(hui)油箱底部(bu)20～30cm爲宜💃🏻。
4)油泵(beng)、電機同軸(zhou)度和同心(xin)度誤差大(da)。電機與油(you)泵一般由(you)聯軸器聯(lian)接，因制造(zao)、安裝誤差(cha)，或泵運轉(zhuan)時間🐕較長(zhang)，以及輸送(song)介質⚽的性(xing)質、承載後(hou)的變形等(deng)影響，往往(wang)會造成油(you)泵、電機不(bu)同心🐇、不同(tong)軸，進而導(dao)緻油泵振(zhen)動值超标(biao)。此時應重(zhong)新調整油(you)泵、電機的(de)同軸度、同(tong)心度，誤差(cha)控制在±0．05mm以(yi)内。
5)電磁流(liu)量計安裝(zhuang)高程過高(gao)。通過對電(dian)磁流量計(ji)系統🔅的吸(xi)油😍特性和(he)汽蝕餘量(liang)分析，可判(pan)斷出電磁(ci)流量計的(de)安裝高👌度(du)和其吸油(you)能力的匹(pi)配程度，如(ru)電磁流量(liang)✊計的安👉裝(zhuang)高程超過(guo)其🔴吸油能(neng)力，泵在當(dang)前的高程(cheng)運轉就會(hui)造成泵體(ti)内部汽蝕(shi)的産生，進(jin)而導緻泵(beng)體内噪聲(sheng)、振動的增(zeng)大。爲了避(bi)免電磁流(liu)量計汽蝕(shi)現象的❌發(fa)生，泵的安(an)裝應在距(ju)離油箱液(ye)面一定高(gao)度範圍之(zhi)内，具體高(gao)度值應依(yi)據電磁流(liu)量計工作(zuo)特性曲線(xian)判定。
6)電機(ji)缺少潤滑(hua)油。電磁流(liu)量計電機(ji)缺少潤滑(hua)油，會造成(cheng)電機運⛷️轉(zhuan)時噪音過(guo)大，一般用(yong)專用黃油(you)槍給電機(ji)加注潤滑(hua)油。
7)電磁流(liu)量計損壞(huai)。電磁流量(liang)計本體損(sun)壞，也會導(dao)緻泵🌈體内(nei)噪聲、振動(dong)的增大。
2．2電(dian)磁流量計(ji)運行時軸(zhou)承溫升過(guo)高機械行(hang)業标準JB/T8644－2007《單(dan)電磁流量(liang)計》中規定(ding):軸承溫升(sheng)不得超過(guo)環境溫👈度(du)35℃，非常高溫(wen)度不得❓超(chao)過80℃。調速系(xi)統電磁流(liu)量計可參(can)考使㊙️用，油(you)泵軸承溫(wen)升試驗須(xu)每年♌做一(yi)次，以保證(zheng)軸承良好(hao)的運轉工(gong)況。電磁流(liu)量計運轉(zhuan)時軸承🐆溫(wen)升過高的(de)主要原因(yin)有:
1)電磁流(liu)量計軸承(cheng)内潤滑油(you)(脂)量不足(zu)，加注潤滑(hua)油可解決(jue)⚽。
2)電磁流量(liang)計軸承損(sun)壞，常常是(shi)軸承發熱(re)的普遍原(yuan)因，如滾✂️動(dong)軸承保持(chi)架損壞、鋼(gang)球壓碎内(nei)圈或外圈(quan)斷裂🤞;滑動(dong)軸承的合(he)金層剝落(luo)、掉塊等;如(ru)軸承處聲(sheng)音異常、噪(zao)音明顯增(zeng)大，應及時(shi)檢查軸承(cheng)檢查并更(geng)換。
3)油泵、電(dian)機同軸度(du)和同心度(du)誤差增大(da)也是導緻(zhi)軸承溫升(sheng)🔞過高的常(chang)見原因，電(dian)機、油泵運(yun)轉一段時(shi)間後，由于(yu)制造、安裝(zhuang)、運👌行等原(yuan)因，導緻軸(zhou)承摩擦增(zeng)大，溫升過(guo)高。此時重(zhong)新調整油(you)泵、電機的(de)同軸度、同(tong)心度，誤差(cha)控制在±0．05mm以(yi)内📐。
2．3電磁流(liu)量計啓動(dong)後電機電(dian)流過高
1)工(gong)作介質黏(nian)度較大，即(ji)實際黏度(du)高于所選(xuan)泵或設計(ji)泵的黏度(du)值。不相匹(pi)配黏度的(de)流體可能(neng)使橡膠溶(rong)脹，增加了(le)定🔴、轉子之(zhi)間的過盈(ying)配合值，使(shi)扭矩和消(xiao)耗功率增(zeng)大。增大電(dian)💁磁流量計(ji)電機功率(lü)并降低電(dian)機的轉速(su)可解決工(gong)作介質黏(nian)度較大的(de)問題。
2)出口(kou)管道壓力(li)過高，超過(guo)了安全閥(fa)的全排壓(ya)力，而🈲安全(quan)閥未動作(zuo)。電磁流量(liang)計運轉過(guo)程中如發(fa)現電🐪機電(dian)流異常升(sheng)高，應首先(xian)檢查泵出(chu)口壓力是(shi)否正常，并(bing)根據情況(kuang)調整安全(quan)閥的🔴全排(pai)壓力。
3)油泵(beng)、電機同軸(zhou)度和同心(xin)度誤差增(zeng)大也是導(dao)緻電磁流(liu)量🆚計電機(ji)電流過高(gao)的常見原(yuan)因，此種情(qing)況應✏️重新(xin)調整油泵(beng)、電機㊙️的同(tong)軸度、同心(xin)度，誤差控(kong)制在±0．05mm以内(nei)。
2．4電磁流量(liang)計運行時(shi)輸油效率(lü)降低
1)進口(kou)管道被堵(du)塞造成油(you)泵進口流(liu)量變小，是(shi)導緻電磁(ci)流量🌈計輸(shu)油效率降(jiang)低的非常(chang)主要原因(yin)，首先🤟應檢(jian)查過🐉濾器(qi)及吸入管(guan)路，排除堵(du)塞問題。
2)有(you)的用戶把(ba)電磁流量(liang)計的進口(kou)管道改小(xiao)，由于吸入(ru)管路直徑(jing)太小跟不(bu)上出油流(liu)量導緻電(dian)磁流量計(ji)出現空轉(zhuan)的現象，應(ying)根據三螺(luo)杆的設計(ji)流量、工作(zuo)特性曲線(xian)等修改進(jin)🔞口管道直(zhi)徑。
3)介質黏(nian)度較大、轉(zhuan)速太高也(ye)是電磁流(liu)量計運行(hang)時輸油效(xiao)率降低的(de)原因之一(yi)，輸送介質(zhi)黏度太大(da)，而⭐泵的轉(zhuan)速太高導(dao)緻，電磁流(liu)量計轉子(zi)旋轉時，泵(beng)兩🏃端存在(zai)一定的壓(ya)差，油液可(ke)迅🏃速充滿(man)空腔。如油(you)液黏度較(jiao)大，則流動(dong)性較差，吸(xi)入🔴口的阻(zu)力較大，造(zao)成油液不(bu)能快速充(chong)滿空腔，泵(beng)的效率會(hui)急劇下降(jiang)。針對黏度(du)較大‼️的介(jie)質，電磁流(liu)量計選型(xing)初期就應(ying)該低轉速(su)泵。
3調速液(ye)壓系統電(dian)磁流量計(ji)選型注意(yi)事項
　　針對(dui)油泵運行(hang)中的異常(chang)工況，油泵(beng)電機單元(yuan)選型🌈前，要(yao)充分了解(jie)其使用條(tiao)件，除了要(yao)獲得準确(que)的運行流(liu)量、壓❓力外(wai)，還要明确(que)輸送介質(zhi)的特性，比(bi)如介💔質的(de)腐蝕性強(qiang)度，是否有(you)固溶物，以(yi)及🏃‍♀️固溶物(wu)的比率和(he)固體顆粒(li)的大小，同(tong)時工作介(jie)質的工作(zuo)溫度♋、粘度(du)、比重也是(shi)重點考慮(lü)🎯的因素;除(chu)此之外，設(she)計人員需(xu)要到使用(yong)現場充分(fen)調查并記(ji)錄油泵裝(zhuang)置的吸入(ru)條件、安裝(zhuang)條👣件等。根(gen)據多年的(de)運維經驗(yan)，爲避免三(san)螺杆油泵(beng)運行🌈異常(chang)工況，電磁(ci)流量計選(xuan)型時應注(zhu)意以下幾(ji)點:
1)以電磁(ci)流量計的(de)工作特性(xing)曲線爲基(ji)礎進行調(diao)速系⚽統電(dian)磁✉️流量計(ji)的選型。電(dian)磁流量計(ji)工作特性(xing)曲線是指(zhi)導🌈電磁流(liu)量計抽🚶油(you)的技術基(ji)礎，無論是(shi)選油泵、選(xuan)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻電機、施工(gong)設計和使(shi)用管理都(dou)要以泵的(de)特🌈性曲線(xian)爲✨基礎，泵(beng)的👌特性曲(qu)線主要包(bao)括🧑🏾‍🤝‍🧑🏼:①容積效(xiao)率曲線－壓(ya)力與排量(liang)的關系曲(qu)線;②機械效(xiao)率曲線(即(ji)扭👅矩曲線(xian))－壓力與轉(zhuan)子扭矩關(guan)系曲線;③總(zong)效率曲🈲線(xian)(即系統效(xiao)率曲線)－壓(ya)🎯力與系統(tong)效率關系(xi)曲線。泵工(gong)作特性曲(qu)線如圖3示(shi)，圖3中的中(zhong)間區域爲(wei)泵的非常(chang)佳🎯工作區(qu)域。泵在這(zhe)一區✂️域效(xiao)率非常高(gao)，而且使用(yong)壽命長。設(she)計人員必(bi)須找出電(dian)磁流量計(ji)的非常佳(jia)工作區域(yu)，推薦☂️給制(zhi)造商用戶(hu)，才能使電(dian)磁流量計(ji)得到合理(li)的使用，減(jian)少故障📱，并(bing)延☎️長泵的(de)壽命。
2)設計(ji)布置電磁(ci)流量計進(jin)出口管道(dao)時，應合理(li)選擇管🌈道(dao)直✉️徑和彎(wan)頭。進口管(guan)道直徑大(da)，在相同流(liu)量下，油液(ye)流速度小(xiao)，阻力損失(shi)小，但價格(ge)高，管道直(zhi)徑小，會導(dao)緻‼️阻力損(sun)失急劇增(zeng)大，使所選(xuan)泵🐅的揚程(cheng)、功率增加(jia)，成本👉和運(yun)行費用都(dou)增加。管道(dao)布置⭕應盡(jin)可能布置(zhi)成直管，盡(jin)量減小管(guan)道中的附(fu)件🌈和盡量(liang)縮小⛱️管道(dao)長度，必須(xu)🌂轉彎的時(shi)候，彎頭的(de)彎曲半徑(jing)應該是管(guan)道直徑的(de)3～5倍，角度盡(jin)☔可能大于(yu)90℃。應從技術(shu)和經濟的(de)角度綜合(he)考慮電磁(ci)流量計進(jin)出口管道(dao)和彎頭的(de)布置。
3)泵出(chu)口側必須(xu)裝設逆止(zhi)閥。逆止閥(fa)在液體倒(dao)流時可防(fang)止泵反轉(zhuan)，并使泵避(bi)免油擊的(de)破壞，當壓(ya)力油倒流(liu)時，會産生(sheng)巨大的反(fan)🐇向壓力，單(dan)向閥可避(bi)免泵體損(sun)壞。
4)泵流量(liang)的确定。如(ru)果生産工(gong)藝中已給(gei)出非常小(xiao)流量、工作(zuo)流量、非常(chang)大流量，應(ying)按非常大(da)流量考慮(lü)。如果生産(chan)工藝中🛀隻(zhi)給出工✂️作(zuo)流量，則電(dian)磁流量計(ji)流量選擇(ze)時應考慮(lü)留一定餘(yu)量。
5)輸送介(jie)質黏度和(he)轉速的匹(pi)配。依據前(qian)述，如果輸(shu)送的介質(zhi)黏度超标(biao)，而泵的轉(zhuan)速又比較(jiao)高，會造成(cheng)泵⭐的效率(lü)急劇下降(jiang)。針對黏度(du)較大的介(jie)質，電磁流(liu)量計選型(xing)初期就應(ying)該選低轉(zhuan)速泵。
6)調速(su)系統回油(you)管路設計(ji)。依據前述(shu)，調速系統(tong)回油管路(lu)設計時，回(hui)油管路須(xu)插入油液(ye)内部，距離(li)回油箱底(di)♍部20～30cm爲宜。以(yi)👣避免泵體(ti)汽蝕、軸承(cheng)損壞、定轉(zhuan)子抱死等(deng)嚴重問題(ti)的發生。
4結(jie)語
　　電磁流(liu)量計在水(shui)電站調速(su)系統中的(de)作用舉足(zu)輕重，而且(qie)🔆零件一旦(dan)損壞，維護(hu)、更換成本(ben)較高。及時(shi)發現電磁(ci)流量計運(yun)轉過程中(zhong)存在的異(yi)常工況，是(shi)每😍一個水(shui)電站運行(hang)維護🏃‍♂️人員(yuan)的重要任(ren)務。運行維(wei)護人員應(ying)考⛱️慮工作(zuo)介質特性(xing)、腐蝕性、黏(nian)度🚩、工作溫(wen)度🏒以及泵(beng)的壓力、流(liu)量等因素(su)，結合電磁(ci)流量計的(de)工作特性(xing)曲線、吸入(ru)條件、布置(zhi)條件，深入(ru)分析電磁(ci)流🐅量計異(yi)常工況的(de)原因。需要(yao)時調整油(you)泵、電機的(de)同軸度、同(tong)心度，更換(huan)進👉口密封(feng)、進口閥門(men)、單向閥等(deng)措施，消除(chu)一般的異(yi)常工況。經(jing)設計單位(wei)、廠家共同(tong)驗證，如有(you)設計選型(xing)、制造、管道(dao)施工布置(zhi)方面存在(zai)的問題，應(ying)及時停止(zhi)泵的運行(hang)，并由生産(chan)管理部門(men)提出技術(shu)改造方案(an)并實施，避(bi)免對電磁(ci)流量計造(zao)成更大的(de)損害。選型(xing)得當，維護(hu)合理，電磁(ci)流量計就(jiu)可長周期(qi)、不間斷的(de)運轉。對水(shui)電站調速(su)系統中的(de)電磁流量(liang)計的異常(chang)工況作了(le)歸納、總結(jie)，希望能帶(dai)給🌈水電✂️站(zhan)運行維護(hu)人員一點(dian)啓發，确保(bao)水🌈電站調(diao)速系統電(dian)磁流🛀量計(ji)長壽命高(gao)效運行。

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