自動化測壓儀表在油田的應用及其維護

摘 要:自動化測壓儀表是油田內各工業設施自動化系統中的關鍵子系統之一，為信息處理系統提供分析數據。本文簡述了幾種自動化測壓儀表的的主要功能和應用原理，分析自動化測壓儀表常見的故障原因及相應維護方案，并對自動化測壓儀表的發展應用進行預測，并進一步指出智能自動化技術將得到更加廣泛的應用。

關鍵詞:自動化儀表 測壓 油田 用維護

中圖分類號:TH707文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)04(a)-0039-01

1 自動化測壓儀表簡介

油田內遍布著井場、電站、計量站、油氣集輸站等油田專用工業設施，這些設施中的自動化測壓儀表是其自動化系統中的關鍵子系統之一，通過對待測部位壓力的測量，可以及時反映熱力設備的運行工況，為運行人員提供操作依據;為控制系統準確及時提供信號;為信息處理系統提供分析數據。一般的自動化測壓儀表主要有三部分組成[1]:

(1)傳感器，利用各種信號檢測被測壓力模擬量;

(2)變送器，將傳感器所測模擬信號轉換為4～20mA電信號;

(3)顯示器，顯示測量結果。

因此，良好的自動化儀表是熱工自動化系統安全有效運行的必要條件[2]。

2 自動化測壓儀表應用性能

2.1 主要自動化測壓儀表介紹

2.1.1 膜盒微壓儀

膜盒微壓儀被廣泛應用在鍋爐制粉系統、送風系統、尾部煙道和爐膛負壓的壓力測量，是一套針對被測介質通過取壓管道進入薄膜盤，使膜盒自由端產生位移的方法測量壓力的測試儀器。當自由端位移帶動傳動機構，使得指針軸偏轉，從而指針即在刻度盤上指出待測的壓力值。

2.1.2 擴散硅式壓力變送器

擴散硅式壓力變送器是一種電阻應變式變送器，可以測量幾千赫茲的脈沖壓力，因此一般用于測量高壓蒸汽壓力。此變送器采用集成電路技術，在半導體基片上用擴散工藝形成應變電阻，變化率與被測壓力成正比。由于單晶硅彈性性能高、彈性滯后且蠕變小，壓阻效應又大，因此測量精度很高。

2.1.3 波紋管壓力計

波紋管壓力計常用于指示并記錄鍋爐蒸汽壓力，是用波紋管和波紋管室作為測量元件的測量儀器。波紋管底部在被測壓力作用下由傳動機構使指針或記錄筆偏轉，指示或記錄被測壓力。

2.2 自動化測壓儀表選配指標

自動化測壓儀表選配指標一般為:(1)精確度:正常情況下，檢測儀表的精確度為±1%;(2)響應時間:儀器指示信息顯示時間;(3)輸出信號:儀表模擬信號輸出為4～20mA電信號，負載不低于600Ω;(4)儀表電源:兩線制為220V、50Hz，兩線制為24V，DC;(5)工作電源:應為獨立電源;(6)監測儀表:宜選用數顯儀。

3 自動化測壓儀表的使用維護及其發展

3.1 自動化測壓儀表常見故障

自動化測壓儀表在使用中常見故障如圖1所示。

圖中人為破壞和維護不當都可以歸納為人為因素，如某些自動化元部件在替代時，選取的型號不對，電路板和芯片被錯誤使用或安裝，致使電路參數不匹配，而將電路板或芯片燒毀;對電路板或電路操作不當，或操作時設定參數不對，沒有定期更換、處理銷耗部件等失誤，造成儀器損傷不能正常使用。

非人為故障主要包括線路故障和元器件故障。常見線路故障為接觸不良與絕緣不良。接觸不良故障癥狀類似開路，卻具有一定偶然性，很難被及時發現，造成接觸不良的原因主要有:插件松動、焊接不良、接點表面氧化等;絕緣不良故障容易被人忽視，電路板上若因表面處理不良等造成的絕緣不良會導致信號串線和泄漏，使電路板工作不穩定甚至損壞。

密封問題為儀表故障的主要因素:(1)自動化儀表密封不良使雨水或其他液體進入儀表內，導致儀表故障;(2)儀表蓋密封不好導致儀表內部元件或線路由于物理、化學或電化學作用引起的侵蝕和腐蝕。

3.2 自動化測壓儀表維護措施

(1)認真做好巡查檢查工作，及時處理儀表運行中出現的問題，管理人員每天至少巡檢兩次，根據化學工業部頒發的《設備維護檢修規程》進行檢查;

(2)針對易冷藏，易結晶，易沉積介質的儀表制定詳實的排污計劃;

(3)適時進行儀表巡檢維護，保溫伴熱，保證儀表測量系統正常運行，發現問題及時處理;

(4)防腐蝕，為解決儀表腐蝕問題，通常采用兩種措施:隔離措施與采用針對不同腐蝕介質元件的措施。

(5)防雷，具體措施有屏蔽，等電位連接與接地，電泳保護等手段，保護儀表以免受到雷擊破壞。

3.3 自動化測壓儀表的發展

目前，智能自動化技術在儀表中已經廣泛的應用，由于其開發性強、可靠性高，性能好、精度高，智能化，且具有良好的人機對話能力和可程控操作的能力，具有廣闊的發展空間[3]。

智能自動化技術為儀表與測量的相關領域開辟了廣闊的前景。運用智能化軟件，提高現有測量系統的性能和效率，擴展傳統測量系統的功能，是儀器儀表實現高速高效多功能等性能;在儀器結構設計中，出現了新的智能化儀器驅動軟件規范，在虛擬儀器結構和性能上進行了多方改進;在儀表網絡應用中，出現了可使用英特網和模擬識別軟件的儀器，以至可以遠程測量和采集數據，并進行分類存儲和應用。

隨著油田自動化技術的不斷深入發展，對油田的生產運行和管理提出了更高的要求。新型油田自動化必須發展成一個集計算機、控制、通信、網絡、管理為一體的綜合應用系統。智能自動化技術應用的日益深入及應用范圍的擴大，智能化自動測壓儀表勢必很快出現，且將在油田得到廣泛應用，將油田自動化技術水平提升到新的階段。

4 結語

動化測壓儀表是熱工自動化系統中的關鍵子系統之一，通過對待測部位壓力的測量，可以及時反映熱力設備的運行工況，為運行人員提供操作依據;為控制系統準確及時提供信號;為信息處理系統提供分析數據。

自動化測壓儀表維護應適時進行儀表巡檢維護，認真做好防雷、防腐蝕、巡查檢查工作，制定詳實的排污計劃。

隨著智能自動化技術應用的日益深入及應用范圍的擴大，智能化自動測壓儀表勢必很快出現，且將在油田得到廣泛應用。

參考文獻

[1]丘梅，黃世光，黃華祥．自動化檢測儀表在污水處理中的應用[J]．給水排水，2003，(5)．

[2]華東六省一市電機工程(電力)協會．熱工自動化[M]．北京:中國電力出版社，2006．

[3]林金泉．自動檢測技術[M]．北京:化學工業出版社，2003．

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