淺析金屬管浮子流量計技術(shù)在液化氣泵上的應(yīng)用實踐

從金屬管浮子流量計的結(jié)構(gòu)機理、安裝拆卸、運行維 護(hù)、失效實例等方面做較為細(xì)致的闡述，上海自儀公司為金屬管浮子流量計在 液化氣泵上的應(yīng)用推廣做出一點工作。

1 金屬管浮子流量計結(jié)構(gòu)機理

（1）密封機理。泵用金屬管浮子流量計是一種非接觸端面密封， 運轉(zhuǎn)時氮氣沿周向被吸入密封端面的螺旋槽內(nèi)，由外側(cè)向 中心流動，而密封壩節(jié)制氣流流向中心，氣體便隨螺旋槽形 狀的變化被壓縮成極高剛度的氣膜（約 3m），當(dāng)氣膜的開 啟力與由彈簧和介質(zhì)共同的閉合力達(dá)到平衡時，密封端面 自然分開，在非接觸狀態(tài)下實現(xiàn)密封。

（2）密封結(jié)構(gòu)。泵用 金屬管浮子流量計多為機封與金屬管浮子流量計串聯(lián)布置的集裝式結(jié)構(gòu)。二 者在不同的密封腔內(nèi)，介質(zhì)側(cè)機封為主密封，承受大部分介 質(zhì)壓差。大氣側(cè)金屬管浮子流量計為輔助安全密封，在較低壓差下 工作，摩擦副為非接觸，無磨損，可長期運轉(zhuǎn)。（3）控制系統(tǒng)。 金屬管浮子流量計系統(tǒng)由外部引入氮氣，經(jīng)截止閥V1，過濾減壓閥 PCV1 后（過濾精度 1 m），約 0.2MPa（g）的氮氣經(jīng)流量計 FI101（約 500nL/h）、針型閥V2、單向閥 V3，進(jìn)入金屬管浮子流量計 腔內(nèi)，只有極少量氮氣沿金屬管浮子流量計端面向大氣溢出（<30nL/h），氮氣從密封腔引出至火炬系統(tǒng)，當(dāng)介質(zhì)側(cè)機封失效后， 介質(zhì)漏入金屬管浮子流量計腔，被氮氣稀釋、引流至火炬系統(tǒng)，避免 介質(zhì)外泄。

2 安裝拆卸

（1）安裝前檢查。①轉(zhuǎn)動性檢查。取下定位塊，將介質(zhì) 側(cè)殼體朝下，墊高后放置于平板上，軸套底部不接觸平板；按 旋向轉(zhuǎn)動軸套，如轉(zhuǎn)動自由為合格，如有阻滯，需拆開清潔端 面。②浮動性檢查。將金屬管浮子流量計介質(zhì)側(cè)殼體朝下,軸套底部 接觸平板，雙手均勻下壓壓蓋，松開雙手，如軸套能迅速彈回 即為合格，如彈起較慢或無法彈起，則應(yīng)將密封拆解檢查。

（2）安裝前準(zhǔn)備。①安裝前對封氣管道吹掃，確保清潔。 徹底清潔密封腔及軸表面，不得有油污、灰塵。②密封腔及 軸邊緣，銳邊倒鈍，不能有劃痕、毛刺等缺陷。③檢查軸套 內(nèi)部 O 圈確保完好，適當(dāng)涂少量硅潤滑脂。④測量密封腔 安裝尺寸，確認(rèn)與圖紙相符。⑤確認(rèn)密封殼體所注旋向與 主軸一致。

（3）密封安裝。密封裝入前注意氮氣進(jìn)、出管接頭不要 接反；密封為集裝式結(jié)構(gòu)，安裝時作為整體推入；固定好壓 蓋和軸套后取下定位塊；連接氮氣進(jìn)、出管接頭。

（4）密封拆卸。脫開氮氣進(jìn)、出管接頭及管線；安裝定 位塊；取下集裝式密封。

3 操作維護(hù)

（1）泄漏判斷。介質(zhì)側(cè)機封若失效，大量高壓工藝介質(zhì) 到達(dá)金屬管浮子流量計腔，介質(zhì)氣化后導(dǎo)致金屬管浮子流量計腔壓力明增大，單向閥V2 關(guān)閉，流量計指示為零，且系統(tǒng)壓力表PG102 指 示明顯增加。當(dāng) PG102 壓力超過 0.1MPa（g）時，表明密封 已失效。大氣側(cè)金屬管浮子流量計若失效，會導(dǎo)致氮氣流量 FI101 增 大，系統(tǒng)壓力表 PG102 指示下降。當(dāng)泄流量超過 1500nL/h （正常 500nL/h 上下）時，操作人員應(yīng)及時切泵。

（2）操作維護(hù)。①金屬管浮子流量計切記不要反轉(zhuǎn)，在小于 1000rpm 下不可長時運轉(zhuǎn)。②確保氮氣流量和壓力穩(wěn)定，氮 氣不帶液，背壓穩(wěn)定是氣膜穩(wěn)定的關(guān)鍵。③避免密封負(fù)壓操 作，即防止泵腔內(nèi)壓力小于進(jìn)氣壓力，否則有介質(zhì)和氮氣互 串并泄漏的風(fēng)險。④隨時監(jiān)控密封氮氣用量和系統(tǒng)壓力變 化情況。⑤氮氣過濾器濾芯顏色變深，應(yīng)及時更換。

4 改造實例

（1）液化氣泵P-2305 金屬管浮子流量計改造。液化氣泵 P-2305/1 自 2016年 12月由單端面機械密封（型號：DTM65BV-1）改造為干 氣密封（型號：CM1Bn-065/11G-060-A048AD）以來，一直運 行平穩(wěn)。密封改造投用初期，密封處發(fā)出“嗞嗞”間斷性 哨聲，我們結(jié)合設(shè)計參數(shù)對進(jìn)氣壓力、流量及背壓進(jìn)行微 調(diào)，減壓閥后壓力由0.2MPa 提至 0.3MPa，流量由 500nL/h 提至 700nL/h，背壓由 0.02MPa 提至 0.04MPa。

（2）丙烯回流泵 P-105 金屬管浮子流量計改造。丙烯回流泵 P-105B 于 2019 年 5 月進(jìn)行改造，改造初期運轉(zhuǎn)正常，一周后出現(xiàn)氮氣流量和系統(tǒng)壓力緩慢下滑現(xiàn)象，通過分析確認(rèn)為玻璃轉(zhuǎn)子流量計上針型閥松動所致，后經(jīng)調(diào)整后運行平穩(wěn)。5 月底該泵出現(xiàn)機封處輕微外漏，經(jīng)現(xiàn)場檢查確認(rèn)為氮 氣帶液所致，及時切換備用泵，將氮氣徹底排液后，重新投 用運轉(zhuǎn)正常。

5 結(jié)論

對于泵用金屬管浮子流量計，我們正在摸索使用和維護(hù)經(jīng)驗，從 P-2305/1.2 的應(yīng)用情況看，尚未遇到金屬管浮子流量計結(jié)構(gòu)性損壞類 故障，上海自儀公司說明該技術(shù)成熟可靠，可在液化氣泵中予以推廣。接下來，公司將對氣分、MTBE裝置所有液化氣泵進(jìn)行干氣密 封改造，改造后預(yù)期會大大降低液化氣泵的故障率。