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

隨著我國天然氣業務的快速發展，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的重要組成部分，是油氣能源項目建設的關鍵環節，提高天然氣自動化儀表可靠性對天然氣行業發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生產效率。但天然氣凈化廠所處的特殊環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安全和運行效率，推進天然氣凈化廠電氣設備向系統化、信息化、智能化方向發展。

2　常見天然氣凈化廠自動化儀表

根據測量對象的不同，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，硫磺回收等環節壓力。

2.2溫度測量儀表。在天然氣生產的過程中，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安全監測儀表。主要用于安全檢測儀表監測天然氣生產現場的有毒和可燃氣體，保證天然氣凈化廠的安全。現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質量關口，提高組成元件使用質量。

3.2所處氣候與環境的影響。如果天然氣凈化廠處于惡劣的自然環境中，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生磨損，生產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。由于天然氣生產的特殊環境，導致在相對惡劣的測量環境，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，一旦測量環境較差，浮動式液面計將受到腐蝕性環境，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安全監測儀表。這來儀表主要是測量現場有毒氣體、可燃氣體等，根據測量結果可以事先采取措施，提高儀表運行的可靠性。此外安全監測儀表在安裝及使用過程中出現操作不正確也會對儀表的可靠性造成影響。

綜上所述，實現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。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，嚴格現場操作管理，規范施工作業流程，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）.

［3］周志敏，孫曉波.淺析電氣設備可靠性設計［J］.電氣開關，2010（4）.