自動化儀表在天然氣行業中的應用分析

任麗穎

（大慶油田采氣分公司地質工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

得益于相關技術的發展完善，現代化的自動儀表已經在天然氣行業得到了較為廣泛的應用實踐。這方面的發展變化不僅提高了天然氣的生產效率，而且從源頭規避了很多不必要的風險隱患。實際工作中，先要準確了解自動化儀表的作用和功能，之后需要理清楚能夠影響到儀表準確性的因素，最終推進自動化儀表的應用實踐。具體需要相關工作人員把控好其中涉及到的細節問題，進而提高工作質量。

1 自動化儀表應用于天然氣行業中的作用分析

1.1 數據記憶和處理

簡單來說，數據記憶和處理功能主要用于記錄各類儀器設備的運行狀態，之后再配合相應的管控措施便可以提升相關儀器設備的運行效率，進而保障天然氣生產集輸作業的整體效率?，F階段，實際投入使用的自動化儀表不僅可以記錄下儀器設備的參數、性能，而且還可以在其處于運行狀態的條件下記錄下儀器設備的運行信息。在此基礎上，如果可以借助于計算機系統對這部分信息數據進行分析處理，便能夠使相關儀器設備的運行效率保持在最佳狀態，進而實現天然氣生產集輸效率的全方位提升。站在天然氣企業運營管理的角度分析，如果能夠利用自動化儀表對相關環節的儀器設備運行狀態進行動態監管，也可以避免由于儀器設備故障影響到整體生產效率并且幫助天然氣企業節省運營管理成本。

1.2 可視編程

現階段，自動化儀表所具備的可視編程功能已經能夠實現對于天然氣集輸生產過程的精準控制。在計算機網絡技術的輔助之下，完全可以自行設定自動化儀表的監測功能，進而實現對于天然氣生產集輸過程的動態監管。正式開展自動化儀表的編程工作之前，要注意做好自動化儀表的準確度測試工作。待確認無誤之后，才能夠開展后續的編程工作。依據可視編程功能，便可以根據特定的工作需要進行數據處理和數據控制，與舊有的工作模式相比能夠提高工作效率。由于自動化儀表所具有的外形小巧等特點，所以還能夠幫助相關工作人員減少工作難度，提高工作效率。

1.3 計算功能

得益于計算機技術的普及應用，自動化儀表也在逐漸具有計算功能，具體可以通過內置于儀表中的計算模塊完成信息數據的實時計算處理，進而保證數據計算結論的準確性。這一功能最大限度地避免了由于人工計算數據而造成的失誤，所以有著非常重要的意義。

2 自動化儀表在天然氣行業的應用實踐分析

2.1 溫度測量

主要用到的是接觸式溫度測量儀表，屬于熱電偶式儀表。它能夠通過熱電效應完成天然氣生產集輸作業中的高溫介質監測。在此基礎上，如果是屬于熱電阻儀表，那么在金屬導體的作用下它也可以完成低溫介質監測。熱電阻儀表的優勢在于其中的金屬材料能夠跟隨阻值的變化而變化，所以能夠實時掌控天然氣生產作業中的溫度數據變化情況，并且及時發現潛在的風險隱患。無論是天然氣工程施工還是后續天然氣開采生產，最常用的都是熱電阻儀表。

2.2 壓力測量

天然氣生產集輸作業中，需要實時掌控相關管道和儀器設備內的壓力，之后才能夠保障生產和集輸作業的穩定性。期間，必須要用到壓力變送器。根據壓力變送器的測量原理，我們可以將其分成壓力傳送器和壓力傳感器兩種類型。在此基礎上，其自動化功能主要體現在壓力控制芯片之上。壓力表中的壓力調節系統能夠將壓力信號傳遞給芯片，之后便可以實現對于壓力數據的實時紀錄、處理。通常情況下，這部分壓力表大都被應用在了天然氣生產的分離、脫水、硫磺收集等工序。

2.3 液位測量

實際工作中，浮筒式液位變送器、雷達式液位變送器、差別式液位變送器都是相對常用的液位測量儀。其中要屬浮筒式液位變送器的應用范圍最廣，主要包括彈簧式液壓計以及扭力管浮筒式液位計兩種類型。這類設備可以通過福利變化來確定具體的液位。其中，彈簧式浮筒液位計的優勢在于能夠借助于彈簧浮力變化保證液位監測的準確性，而扭力管浮筒液位計的原理則在于通過浮力引起扭力管變化，進而完成具體的液位監測工作。差壓式液位變送器主要是通過液位變送器的液位改變情況來顯示液柱壓力的自動化儀表。具體包括法蘭式和普通式兩種類型。法蘭式的優勢在于能夠對抗腐蝕性較強或是粘稠度較高的液體，之后也能夠完成含晶液體的液位監測工作。而普通式儀表則主要用于普通式液體的液面測量工作。

2.4 安全監測

安全監測是天然氣生產集輸作業中必須要重視的一部分工作，重點在于通過對于氣體濃度的動態監測及時發現潛在的風險隱患并且避免不必要的意外安全事故。無論是天然氣工程施工，還是后續開采作業，都需要實時監測天然氣的生產作業環境，進而保障前期工程施工以及后期開采作業人員的生命安全。目前，常用的安全監測儀表已經基本實現了對于天然工程施工現場以及開采技術區域內有害氣體濃度的動態監測。而且實時匯總上來的監測數據也能夠讓相關工作人員盡早應對可能會出現的風險隱患。現階段，這方面的安全監測自動化儀表主要以紅外形傳感頭、催化燃型傳感頭以及可燃性氣體監測儀器和硫化氫監測儀為主。

3 天然氣生產集輸作業中能夠影響到儀表可靠性的因素分析

3.1 人為因素

雖說自動化儀表的自動化程度實現了進一步提升，但卻依舊需要經過人為操作才能夠實現特定的功能。由此著手分析，相關崗位上的技術人員必須要準確了解有關儀表的技術原理，之后才能夠讓其在相關環節的工作之中發揮出應有的作用。日常工作中，總有技術人員習慣于按照過去積累下的工作經驗使用各類全新的自動化儀表，但這種做法卻很難保證儀表的穩定性，繼而給天然氣工程施工以及生產集輸作業造成了一系列安全隱患。在此基礎上，這種做法也有可能造成不必要的安全事故，進而影響到相關工作人員的生命安全，因此必須要提高關注度。

3.2 監督管理因素

由于天然氣自動化儀表屬于精密儀器，因此實際工作中要安排專人對其運行狀態做好監督檢查，主要是為了實時掌控儀表的運行狀態并且針對各種可能會出現的問題制定好應對措施。結合實際工作現狀分析，很少有天然氣企業能夠按要求落實好這方面的檢查工作。往往是儀表出現故障，繼而造成更為嚴重的故障之后現場技術人員才會重視這方面的故障。后續工作中，應當引導天然氣企業建立起完善的儀表運行狀態監督檢查機制，真正讓其發揮出應有的作用。

4 提高天然氣自動化儀表可靠性的措施分析

4.1 控制好自動化儀表元件的質量

自動化儀表元件的質量與性能是保證儀表可靠性以及監測準確性的基本前提。如果不能及時發現其中潛藏的質量隱患，則會造成難以挽回的后果。由此著手分析，實際工作中必須要做好有關儀表元件質量的監督把控，需要從儀表設備的采購工作著手按照層層推進的原則將這方面的工作落實到位。

正式投入使用之前，要對儀表設備的外觀、質量性能進行檢查測試。確認無誤之后才能夠正式投入使用，從而保證相關監測工作的針對性。

4.2 做好儀表故障處理與改進調整

雖說自動化儀表彌補了舊有監測模式的缺陷，并且在各個環節的生產作業之中降低了不必要的風險隱患，但還是應當根據實際工作需要不斷推進儀表自動化水平的全方位提升，借此來保障相關監測工作的準確性并且保障天然氣生產工作的有序推進。實際工作中，天然氣企業方面需要對常見的儀表問題進行總結匯總，進而制定相應的應對管控措施，以降低相關問題的負面影響。從宏觀角度分析，天然氣生產集輸作業的重難點問題在于控制好溫度、濕度，進而給設備營造出相對穩定的運行狀態。以此為起點，天然氣企業才能夠營造出相對穩定的生產秩序，并且進一步推動國內天然氣行業的轉型發展。

4.3 優化天然氣自動化儀表的運行環境

雖說自動化儀表應用于天然氣行業之后，天然氣行業的自動化水平實現了進一步提升并且避免了很多不必要的故障、事故以及風險隱患。但由于這類儀器屬于高精尖儀器，所以其運行狀態很容易會受到外界因素的影響。由此著手分析，需要在日常工作中做好自動化儀表運行環境的優化調整，以降低外界環境因素對于儀表正常運行所造成的影響。其重點在于維持好環境溫度、濕度、清潔情況，并且避免將儀表安裝在強電磁環境內。需要注意的是，天然氣儀表往往對于環境溫度擁有非常高的要求，并且環境溫度過高時還有可能會損壞內部零件。為了保證天然氣自動化儀表的安全穩定運行，應當將環境溫度控制在30℃左右，并且需要將濕度控制在10%～80%之間。儀表正常運行狀態下，需要將濕度控制在30%～70%之間，原因在于運行狀態下的自動化儀表如果處在濕度過高的環境之內同樣會有可能因為受潮而出現短路問題，進而影響到儀表的運行狀態。為了保證自動化儀表運行的可靠性，需要安排專人負責這部分工作，以確保能夠根據實際情況及時進行調整。

4.4 根據實際工作需要選擇自動化控制系統

具體來說，常用的天然氣自動化控制系統主要包括分散控制系統、新型分散控制系統、總線控制系統3種類型。三者相比，總線控制系統更有助于提升天然氣企業的自動化管理水平，并且能夠實現對于天然氣生產溫度和濕度的實時監控。實際工作中，應當根據實際工作需要選擇具體的自動控制方法，以提高生產效率以及天然氣的集輸安全性。以此為起點，利用自動化控制儀表將各個環節的自動化儀表串聯在一起，也可以讓其在相關環節的監測作業中發揮出更加顯著的作用，進而保障天然氣的安全、穩定生產。

4.5 引導技術人員做好溝通交流，提高其技術水平

新形勢下，需要引導相關崗位內的技術人員做好溝通交流，要讓其熟練掌握相關自動化儀表的性能參數、技術原理、常見故障類型，以確保在儀表出現故障時能夠及時采取應對措施。鑒于上述情況，天然氣企業要注意做好相關方面的人才教育培訓工作，并且需要細化技術型人才的考核標準，進而引導其明確自己的工作職責、工作發展目標。作為技術人員，其實也應當樹立起以自主學習為核心的職業發展理念，并且以認真履行工作職責為前提不斷學習全新的技術理念、技術模式，用全新的工作方法提高工作效率。

5 結語

自動化儀表在天然氣行業中的應用實踐已經成為天然氣行業轉型發展的新趨勢，因此應當提高對于這類問題的關注度。實際工作中，要注意理清楚能夠影響到儀表運行準確性的因素，并且制定相應的引導管控措施。前文中筆者參照實際工作經驗針對這類問題進行了研究論述，希望能夠進一步推進自動化儀表在天然氣生產集輸作業中的應用實踐并且推動國內天然氣開采行業的轉型升級。