關于天然氣自動化儀表的可靠性分析

郭輝（西南油氣田公司重慶天然氣凈化總廠大竹分廠 ,四川　達州　635100）

關于天然氣自動化儀表的可靠性分析

郭輝（西南油氣田公司重慶天然氣凈化總廠大竹分廠 ,四川達州635100）

本文主要闡述了加強自動化設備可靠性的意義，分析了提高其可靠性的影響因素，并提出了提高天然氣凈化廠自動化儀表可靠性的幾點建議。

天然氣凈化廠；自動化儀表；可靠性研究

隨著我國天然氣業(yè)務的快速發(fā)展，天然氣凈化廠自動化控制水平也顯著提升，這也對自動化儀表的可靠性要求不斷提高。眾所周知，天然氣凈化廠是天然氣行業(yè)的重要組成部分，是油氣能源項目建設的關鍵環(huán)節(jié)，提高天然氣自動化儀表可靠性對天然氣行業(yè)發(fā)展建設有著重要意義。

1　加強天然氣自動化儀表的可靠性意義

目前，天然氣凈化廠有許多的自動化儀表設備，這些工藝技術與儀表的廣泛應用，有效提高了天然氣企業(yè)生產(chǎn)效率。但天然氣凈化廠所處的特殊環(huán)境及存在的腐蝕物質，影響到儀表運行的精準性和可靠性。因此，必須有效分析影響天然氣自動化儀表可靠性的各個因素，有針對性的采取有效措施，提高天然氣凈化的生產(chǎn)安全和運行效率，推進天然氣凈化廠電氣設備向系統(tǒng)化、信息化、智能化方向發(fā)展。

2　常見天然氣凈化廠自動化儀表

根據(jù)測量對象的不同，常見的天然氣凈化廠自動化儀表主要有以下幾類。

2.1壓力測量儀表。在天然氣凈化現(xiàn)場中，壓力測量儀表主要是壓力變送器。如“ROSEMOUNT3051系列”電容式智能壓力變送器、“EJA系列”單晶硅諧振式智能壓力變送器，主要用于測量天然氣分離、調壓、脫水，硫磺回收等環(huán)節(jié)壓力。

2.2溫度測量儀表。在天然氣生產(chǎn)的過程中，對工作溫度的要求不是很高，主要采用熱電偶測量儀表，這類接觸式溫度測量儀表主要是熱電偶儀表。

2.3液位測量儀表。這類液位儀表主要用于分離器污水、脫硫、脫水及硫磺回收過程中液位的測量，采用雷達式、差壓式及浮筒式液位變送器。

2.4安全監(jiān)測儀表。主要用于安全檢測儀表監(jiān)測天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場的有毒和可燃氣體，保證天然氣凈化廠的安全。現(xiàn)階段主要有催化燃燒型傳感器探頭和紅外型傳感器探頭兩類安全監(jiān)測儀表。

3　天然氣自動化儀表可靠性的影響因素

3.1儀表設備質量問題。在天然氣凈化廠自動化儀表安裝過程中，如果其儀表元件質量不合格，將會直接影響儀表設備的運行可靠性。目前，天然氣自動化儀表設備種類較多，有的設備元件價格低、質量差，被應用到天然氣凈化設備的安裝中，嚴重影響到自動化儀表的運行質量。因此，必須嚴把儀表元件生產(chǎn)質量關口，提高組成元件使用質量。

3.2所處氣候與環(huán)境的影響。如果天然氣凈化廠處于惡劣的自然環(huán)境中，將會降低儀表使用壽命。同時，雷電、臺風、暴雨及高溫天氣等這類惡劣的氣候，也會直接影響自動化儀表的運行可靠性。

3.3機械設備與磁場的影響。由于天然氣機械設備會對儀表元件產(chǎn)生磨損，生產(chǎn)施工設備運行存在噪音，天然氣凈化廠的機械設備會直接干擾或破壞儀表元件。同時天然氣凈化廠周圍的磁場也會影響儀表設備正常運行，例如控制機柜、通訊機柜等運行產(chǎn)生的大量電磁波會干擾設備元件，干擾儀表設備的可靠運行。

3.4人為操作的因素。由于天然氣凈化廠設備操作人員技能水平參差不齊，在對設備進行操作時的一些錯誤的操作行為，將會嚴重導致自動化儀表設備損壞。這是影響天然氣自動化儀表可靠性的主要因素。

4　天然氣自動化儀表可靠性分析

4.1壓力儀表。在儀表安裝上，壓力變送器的防爆結構為隔爆型，在實際安裝過程中，如防爆探頭連接出現(xiàn)偏差，有水流進儀表內，就會損壞儀表；在恢復儀表中，由于電纜過長會導致電纜破壞；未使用一根完整的電纜，電纜中間接頭會受到破壞，儀表會失靈。由于沒有對儀表進行規(guī)范的接地，一旦遭遇雷擊事故，儀表就很容易受到破壞。在使用儀表的過程中，沒有按照使用規(guī)則來使用，造成儀器內部結構損壞。

4.2溫度儀表。在儀表安裝上，如果防爆探頭連接存在偏差，有水流進儀表，就會損壞儀表；在恢復儀表中，由于電纜過長會導致電纜破壞；如果輸出端子接線不結實，就會造成測量波動。在儀表設計上，鉑電阻插入深度會對儀表造成影響。一旦管線口徑小，不滿足測量深度得要求，測量就會出現(xiàn)誤差。

4.3液位儀表。

4.3.1浮筒式液位變送器。由于天然氣生產(chǎn)的特殊環(huán)境，導致在相對惡劣的測量環(huán)境，浮動式液位計是可變浮力液位計，測量的影響因素有：過多的雜質在介質中，浮上和下降的影響，導致偏差測量；制造浮動式液面計材料質量不高，一旦測量環(huán)境較差，浮動式液面計將受到腐蝕性環(huán)境，因此不可能準確測量液體水平。

4.3.2雷達式液位計。這種液位計在測量時不允許接觸探頭和管壁，因此，液位計的可靠性受電池波的干擾影響。具體表現(xiàn)在液位測量中，如果液面波動非常大，所以測量結果會有很大的影響。在液位測量中，部分原因是由于雜質的存在，導致電磁波散射不能產(chǎn)生或不深，液面測量不真實由于介質的水平；在某些雜質測量時，在液位計安裝探頭，液面測量此時不真實；雷達液位計的可靠性是外力，一旦液面測量力可能會導致接觸面和壁面產(chǎn)生水平測量誤差。

4.3.3差壓式液位計。差壓式液位計的液柱高度與介質密度是主要影響測量的因素。如果確定的高度值不正確就會給可靠性造成影響；差壓式液位計平衡閥關閉不緊，也會帶來測量誤差；儀表量程的設置錯誤會導致測量上的失誤。

4.3.4安全監(jiān)測儀表。這來儀表主要是測量現(xiàn)場有毒氣體、可燃氣體等，根據(jù)測量結果可以事先采取措施，提高儀表運行的可靠性。此外安全監(jiān)測儀表在安裝及使用過程中出現(xiàn)操作不正確也會對儀表的可靠性造成影響。

綜上所述，實現(xiàn)天然氣自動化儀表的可靠性運行，目前還面臨著很多的困難和挑戰(zhàn)。立足天然氣凈化廠的建設，在天然氣凈化廠天然氣自動化儀表安裝過程中，必須要從建設源頭抓起，嚴格現(xiàn)場操作管理，規(guī)范施工作業(yè)流程，從質量、安全和運行上增強自動化儀表的可靠性，以此確保天然氣凈化廠的運行安全。

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［2］張志民.對電氣自動化控制設備可靠性的認識［J］.廣東科技，2011（10）.

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