李超平

（中海福建天然氣有限責任公司，福建 莆田 351100）

0 引言

福建LNG 接收站使用ORV（開架式海水汽化器）汽化LNG，以實現(xiàn)氣態(tài)天然氣的高壓外輸。要進行穩(wěn)定的高壓外輸，首先要保證有足夠的海水加熱LNG，所以，對海水流量的測量與控制就顯得非常重要。流量計量設備采用外夾套式海水超聲波流量計（以下簡稱“超聲波流量計”）。但隨著高壓外輸?shù)倪M行，超聲波流量計逐漸出現(xiàn)運行不穩(wěn)定、無法進行測量等故障。快捷有效地解決故障，準確地把握超聲波流量計的維護方式與周期，對于保證福建LNG接收站穩(wěn)定安全運行具有重要的意義。

1 改造預案

圖1是超聲波流量計在現(xiàn)場的安裝實物，圖2是實物安裝示意圖。超聲波流量計的工作原理為發(fā)射端發(fā)射超聲波信號，接收端接收到從發(fā)射端發(fā)出的信號，將接收到的信號信息與靜態(tài)時的信號信息進行比對，根據(jù)比對的差異就可以計算出海水的流速，進而計算出海水的流量。

在實際使用中，每臺ORV 對應2 臺超聲波流量計，一臺作為DCS 信號在DCS 界面上顯示，另一臺作為ESD信號，信號直接進ESD系統(tǒng)進行聯(lián)鎖。圖3為超聲波聯(lián)鎖控制流程示意圖。超聲波聯(lián)鎖控制的作用在于防止海水泵突然停車使LNG 進入下游管線中導致重大事故發(fā)生。

圖1 超聲波流量計實際安裝位置圖

圖2 超聲波流量計安裝示意圖

圖3 ORV海水流量控制邏輯圖

1.1 改造方案設計思路

圖4為改造方案設計圖。由圖4所示，海水泵出口壓力表測量到的壓力信號PT 值先傳入DCS 機柜，再將信號傳入ESD 機柜，進而在ESD 系統(tǒng)中進行連鎖控制。

圖4 改造方案設計圖

根據(jù)圖4 可以得到圖5 的接線圖。圖5 中E、F、G、H分別為ORV A、B、C、D海水流量信號接線端子，帶紅色標記的A、B、C、D 分別代表的是海水泵A、B、C、D出口壓力表4對信號線。

圖5 現(xiàn)場與機柜接線圖

第一個半個月內開海水泵A，使用的是ORV B，需要將“A”對信號線接到接線端子“F”上。以此類推，運行海水泵C 與ORV D，只需要將“C”對信號線接到接線端子“H”上。根據(jù)不同的組合，通知專業(yè)儀表人員更換接線端子即可。

1.2 設定值整定

從數(shù)據(jù)表中可以得到海水泵出口與ORV 海水流量計的量程范圍，詳細數(shù)值參見表1與表2。

表1與表2中的設定聯(lián)鎖臨界值均為估值。以表1和表2的設定聯(lián)鎖臨界值為例，如果預設定臨界值為200 kPa，則高壓外輸跳車的臨界值為1 700 m3，只需將跳車值設定為1 700 m3即可。工藝條件不同，跳車臨界值設定也不同。

表1 海水泵出口壓力整定表

表2 ORV海水流量整定表

按照改造方案，在正常運行過程中，11-FIT-1022／2022／3022／4022在DCS畫面上顯示的值為2 890～3 145 m3（與海水出口壓力值有關），顯然這個值是不準確的。在進行海水流量調節(jié)時，只能查看功能不穩(wěn)定的11-FIT-1021／2021／3021／4021讀數(shù)。

2 解決辦法

圖6 耦合劑失效圖

實施在預改造方案的同時，還進行著經(jīng)過一系列功能恢復測試，發(fā)現(xiàn)超聲波流量計不能正常工作的主要原因是耦合劑失效，如圖6所示。使用聚四氟乙烯脂代替超聲波流量原配耦合劑其實是一個比較好的選擇。經(jīng)過試驗，發(fā)現(xiàn)聚四氟乙烯脂放在露天下1個月可以保持性能不變，這足以證明聚四氟乙烯脂可以作為超聲波流量計的耦合劑，并且可以保證半年進行1 次維護。為使超聲波流量計使用更加穩(wěn)定，還可以在安裝好的超聲波流量計探頭四周加一層黃油以解決耦合劑流動造成耦合劑的不足。

3 結論

通過對超聲波流量計故障的研究與試驗，證明廠家隨機配備的耦合劑存在一定的問題，主要表現(xiàn)在耦合劑的流動性大，由于重力的作用會造成超聲波探頭與管道的耦合度不夠，使超聲波流量計無法正常使用而形成故障。原配的耦合劑為進口產(chǎn)品，其價格偏高，產(chǎn)品有效期短，不能一次性大量采購，需要頻繁采購且采購周期長，不能很好地滿足現(xiàn)場生產(chǎn)的要求。然而，聚四氟乙烯脂卻不存在這些問題，國內就能夠采購，而且價格便宜，粘度大，不會變質，可以一次性大量采購。實踐證明，以聚四氟乙烯脂代替超聲波原配耦合劑，設備故障率降低，維護周期延長，節(jié)省了大量的時間，能夠較好地滿足現(xiàn)場生產(chǎn)的要求。我們認為，使用聚四氟乙烯脂代替超聲波耦合劑是一個大膽的嘗試，是進口特殊設備易耗品國產(chǎn)化的一種嘗試，對于其他的設備改造或檢修具有一定的啟發(fā)意義。