海洋石油平臺儀表調試常見故障處理方法

韓 磊

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）

1 儀表調試工作的重要性

由于在陸地上進行石油勘探的難度越來越大，技術要求越來越高，受國際經濟、外交軍事手段的影響也越來越大，海洋成為石油開發(fā)的重要資源區(qū)。利用平臺進行開發(fā)是油氣資源開采的重要手段，儀表在海洋石油平臺中起控制作用，與人類的“大腦”一樣，是我們生命的中心。儀表前期的調試工作做好了，整個平臺的設備才會更好的各司其職，達到最佳狀態(tài)。在石油開采過程中，如果儀表調試工作不到位，不僅會增加后期的維修成本，還有可能造二次污染，危險海洋生物的多樣性。因此，需要在儀表的調試上投入大量的時間以及精力。調試的過程其實也是平臺設計能否真正實現的過程。在調試中發(fā)現問題、解決問題，意味著海洋平臺能夠正常投產以及保障人員的安全。

2 常見故障

2.1 在模擬輸入量上

該類故障在調試過程中出現最多，主要是因為在海上進行調試工作，受環(huán)境以及檢測對象的復雜性的影響。在儀表調試中，檢測的位置和點數各不相同，故處理起來難度十分大。具體來說主要包括以下三種故障。

1）現場的變送器無法加信號。

該故障大概率是因為在現場檢查的時候沒有電源接通或者在機房內用手持終端加信號進行回路檢查的時候，顯示無法連接。此時的DCS多數顯示壞值或開路。主要發(fā)生的故障點集中于端子箱、AI卡件以及安全槽等處。同時，錯纜、重疊故障、調試時工作疏忽以及人為設置故障也經常出現。

2）現場信號正常發(fā)出，但操作站無法進行工作。

該故障的特點是分布零散、主要集中在錯線、錯纜、錯位號以及錯通道上。現場信號與操作站的指示無法對應。該故障多屬于軟故障，為儀表設置和DCS組態(tài)問題，主要表現為零星和量程是否出現遷移的情況、單位換算是否累積，小信號是否被切除等，其特點是易被發(fā)現也易被處理，出現的次數不多。

3）電阻箱鏈接之后無法正常指導工作。

相對于第一種故障來說，該故障處理簡單，環(huán)節(jié)少，給調試工作減輕了負擔。由于協(xié)調不當導致熱電阻的公共端之間無法對應，熱電偶上的補償導線無法匹配、AI卡件的通道出現故障等。當進行組態(tài)時，參數出現錯誤，導致設置出現問題，DCS指示燈發(fā)生異常。綜上，該故障的主要特點是發(fā)現容易，但也容易出現批量錯誤。

對于該故障，可以通過逐點校正校驗的方法進行排除。因為在該故障中的物理位置以及控制方案位點兩者的對應十分重要，故常用的方法就是短路法和開路法。由于該故障極不穩(wěn)定，難度程度跨度十分大，它的成功解決極具偶然性。就需要增加工人人員的工作量，根據設計的圖紙、對各個環(huán)節(jié)進行逐一的排查。

2.2 數字輸出量上

此故障在所有故障中，發(fā)生幾率小，不到10%，該類信號多數位于各種開關上。比如流量開關、現場閥位開關、溫度開關等等，這些開關掌握著重要的信息，是重要的報警點和聯(lián)鎖點，他們保證著整個系統(tǒng)的安全運行。該故障處理起來并不難。原因主要是：設計圖出現問題、常開與常閉選擇失誤、繼電器發(fā)生故障、錯纜錯線等等，在調試的過程中，DI點不正常是常有的現象。

2.2.1 現場已發(fā)訊，操作站不顯示變化

該類故障需要檢查繼電器是否發(fā)生動作，觸電動作發(fā)生是否真實。配線是否正確進行了處理，接線有無問題，還可以對DI卡及通道配置進行詳細的檢查，對組態(tài)是否出現錯誤等進行測試。

2.2.2 現場已發(fā)訊，操作站顯示多點動作

根據以往記錄來看，主要原因多為公共線出現錯接，在一個繼電器的點出現之后，其他的繼電器串入了電流，產生錯誤動作。主要是人為因素，具有偶然性，因此在調試的過程中，只需細心謹慎就可以避免。

2.2.3 現場發(fā)訊部件再次動作，操作站不顯示

發(fā)訊元件以及繼電器黏連導致無法有效斷開，故該故障出現。在組態(tài)中，時間繼電器具有記憶功能，狀態(tài)不具備變化的條件時，應當檢查繼電器的觸電是否正常工作，其 “通”與 “斷”是否正常運行，時間設置是否正確等，所以相關的工作人員要清楚的指導DI點在系統(tǒng)中的功能以及回路環(huán)節(jié)，進行相應的檢查以及處理。

2.3 數字輸出量上

報警燈、電磁閥信號多數是控制的信號，此類信號因為裝置不同所以差異很大，這關系到裝置的安全運行。

在調試中要細致的進行檢查，不僅要看信號的正確與否，而且要時常注意動作、速度以及時間，統(tǒng)計并且記錄在調試過程中的故障點。當符合指示條件時，報警燈不亮、電磁閥不動、電氣沒有接到觸發(fā)信號等等；不符合條件時，報警燈又誤亮，電磁閥出現誤動，電氣接收到錯誤的觸發(fā)信號都有可能導致該故障。所以在調試的過程中，關注每個環(huán)節(jié)的正確操作以及反應，了解各環(huán)節(jié)的功能和特點，同時還要注意與有關設置的問題，避免因為設置錯誤而導致故障發(fā)生。

2.4 在模擬輸出量上

該信號在控制系統(tǒng)中直接掌握了工藝系統(tǒng)，同時也是工藝人員經常操縱以及改變的變量，所以具有不穩(wěn)定性。它的質量決定了工藝指標的好壞以及產品的質量。控制閥以及調速器是該類信號的現場設備，但閥的種類繁多，不同的閥之間性能差異大，所以在閥與系統(tǒng)相對應的時候，一旦兩者不符，就會產生巨大的影響。在調試的過程中，該故障與模擬輸入量的故障相似度極大，相關的工作人員要注意兩者的區(qū)分。由于在現場調試的中，變送器故障的可能性小于控制閥自身故障的可能性，所以最好在系統(tǒng)調試之前進行單機調試。已經輸出，但是閥不動，且兩者不對應，是該故障常出現的問題，主要的原因是在組態(tài)錯誤以及閥門定位器故障上。

3 處理方法

3.1 中控系統(tǒng)調試

儀表調試主要是檢驗儀表的設備，儀表控制系統(tǒng)的安裝情況、設備的性能以及操作性是否符合設計的要求等等，在調試的過程中，可以將解決前期設計以及建造的問題。

3.1.1 準備工作

任何儀表在調試之前都要做好準備工作，為后面的工作打好堅實的基礎。前期工作主要是為了確保中控室的儀表盤柜以及各個操作站能夠正常的運行。主要的測試過程是檢查各盤柜輸入以及輸出端子輸送到各操作站的儀表信號是否顯示正常，為后期的回路測試做好準備。其次就需要進行邏輯測試，儀表主要是根據邏輯進行工作以及反饋問題的，如果邏輯出現問題，就會發(fā)生各類故障。

3.1.2 回路測試

在進行回路測試的時候，需要觀察現場開關實際的動作，并且現場的狀態(tài)要和中控室的操作站顯示保持一致。嚴格按照計劃測試是回路測試的必然要求，各種報警以及功能信號都要測試完畢之后才能投入正常工作之中。

3.2 各專業(yè)人員相互配合

電氣人員需要配合調試人員做好調試之前的準備工作，以免發(fā)生觸電事故。除此之外，在進行機械設備調試時，機械專業(yè)的人員也要相互配合，完成機械設備與中控相關的儀表控制信號測試，避免由操作失誤而導致設備發(fā)生損壞的問題。在工藝的測試上也是如此，在調試的過程中時常出現管線試壓過程中開啟閥門的現象，造成現場儀表損壞。所以在調試工作開始之前，兩個專業(yè)的人員要事先溝通好，避免出現工作重疊，在工藝人員做水循壞測試的同時，調試工作也在開展。總的來說，調試工作僅僅靠調試人員是無法完成的，需要各專業(yè)人員相互協(xié)作，緊密配合才能順利完成。

4 總結

通過不斷對調試工作的分析以及問題的解決，海洋石油平臺儀表的使用的壽命大幅度延長了，減輕了儀表調試的負擔，減少了后期維修的成本。科技是在不斷進步的，經濟也是在不斷發(fā)展的，為了緊跟時代的步伐，工作人員應加強調試水平，不斷提高我們自身的技術，只有這樣才能進一步促進石油產量的穩(wěn)步上升。