淺析測壓儀表自動化系統在輸油氣管道中的應用

摘 要：經濟的發展對能源的奢求不斷增加，為了確保油氣企業利益，就需要不斷創新，引進先進的設備做好系統控制，當前，輸油氣管道自動化技術已經得到廣泛推廣與應用，在油氣企業發揮著重要的作用，自動化系統主要是采用合適的自動化設備，強化生產監測、分析和控制，保證油氣鏈條正常工作。文章主要通過對自動化應用情況的分析，進一步提出有效措施與方法，以此提升油氣企業經營效率。

關鍵詞：測壓儀表；自動化；輸油氣管道

1 輸油氣管道自動化概述

油氣企業為社會發展做出了重要貢獻，當前市場經濟的發展，離不開良好的能源資源，能源建設在我國的地位越發重要。特別是隨著計算機網絡技術的應用與發展，各行業引進了全自動、高智能的控制技術，使企業經營更加規范科學，通信技術的發展，又促進了其快速進步，自動化技術不斷走向成熟，各類與生產相關的自動化設備研發出來，應用到行業發展過程中，設備的性能更加穩定、價格更加低廉，自動化輸油管道已成為當前企業的首選。目前來看，有些管道所經區域自然環境惡劣、交通不便，靠人工管理成本高，效率低，而經濟發展對能源需求的增長，又迫切需要全自動化的操作系統，滿足社會發展需求，智能化儀表自動水平成為業界關注的焦點。自動化測壓儀表結構較為復雜，主要組成是三個部分：一是傳感器部位，其功能是發揮各種信號作用，能夠快速檢測到被測壓力模擬量，形成有效的檢測數據，做到有效存儲；二是變送器部位，其功能是實現把傳感器檢測到的模擬信號轉換成4～20mA的電信號，完成信號轉換工作，形成可讀取的信息內容；三是顯示器部位，對可讀取內容進行全面顯示，特別是對相關有用的測量結果顯示，能夠保證先天性免疫運行正常。在油田生產中，其規范流程包括采油、注水、集輸、油氣水處理和油氣儲運等幾個過程，在不同環節中加入自動化控制，就會形成可靠的控制，保證生產秩序，維護企業利益。自動化裝置能夠使各環節更加科學，通過對油水井、采注計量站、接轉站、脫水站、含油污水處理站、原油穩定站、天然氣處理站、注水站、油庫等環節注入先進技術，使各環節形成統一的整體，更好地完成生產任務，工藝設備只是自動化的一個部分，更主要的還是靠人員操作，科學技術促進了人與設備的融合，不久的將來，輸油管道自動化就會日益發展，更加穩定可靠。

2 我國輸油氣管道自動化測壓儀現況

隨著經濟快速發展，我國油氣管道事業也有了全面發展，近年來呈現出突飛猛進的態勢，特別是油氣傳輸的，分輸站、泵站等各類專用場站星羅棋布，要想合理掌握數據，計算精準，則需要進行自動化測壓儀表來完成，自動化成為油氣管道領域中重要的內容。通過使用自動化測壓儀表，能快速完成測量待測部位壓力，能夠及時發現問題，并在第一時間對輸油氣管道運行工況做出有效的反饋，在儀表中能夠充分得到顯示，使相關操作人員能夠一目了然。對系統運行故障與數據能夠及時診斷與分析，把相關有用數據快速傳輸到計算機系統，為維護人員提供良好的參照依據。

3 自動化測壓儀表的主要類型

3.1 擴散硅式壓力變送器

擴散硅式壓力變送器是當前使用較多的一種，基應用原理是電阻應變式變送器，這類設備主要用在管道壓力值被遠程監控或參與自動控制測量。而擴散硅式壓力變送器的應用則更加廣泛，主要在集成電路技術方法上進行開發利用，通過擴散工藝使半導體基片產生應變電阻，只要保證變化率與被測壓力成正比關系即可正常操作，壓阻效應大的測量精準度就會高，保證數值更加準確，易于讀取與利用。

3.2 隔離型膜盒壓力變送器

隔離型膜盒壓力變送器主要用在泵進出口部位，其設備工作時震動大，在一些閥井處也有少量安裝，便于壓力測量與檢修。這類設備主要是讓被測介質經由取壓管道，再進入外薄膜盤，確認外膜片接受一定壓力后，會產生一些有用的信號，這時可能通過硅油傳遞原封不動把外膜片存在的相應壓力進行有力的傳遞，顯示到普通膜盒上，這樣就能夠得到外膜片感受壓力的數值。

3.3 彈簧管壓力表

彈簧管壓力表主要在管道油氣壓力現場使用，利用了彈簧管的作用，制成有用的測量元件。通過對測物質壓力，能夠壓迫彈簧管內腔，通過對彈性特性的認識，使相關壓力轉變為彈簧管自由端彈性位移，這樣就會使終端指針出現一定的偏轉，這樣就能觀測到被測壓力數值。

4 自動化測壓儀表性能指標

要想達到數據準確，就需要在眾多產品中合理選擇使用，把不同功能的自動化測壓儀表用在不同的區域，保證正常運轉與工作，只有全面掌握其性能指標，才能做好合理選擇，在進行性能了解時，我們需要做好如下幾點：一要看好輸出信號指標是否符合需要，一般正常的自動化檢測儀表模擬信號輸出標準是4～20mA電信號，同時能夠負載高于600Ω的壓力，要全面了解好信號情況，保證選擇儀表更加科學有效；二要保證測量的精確度指標，通常對自動化檢測儀表精確度要求是±1%之間，那么需要進行測定才能了解精準度情況；三要做好工作電源控制，工作電源非常主要，一定要全面了解儀表情況，合理做好獨立電源安裝，保證正常工作運轉；四要選擇好合適的監測儀表，配備儀表時，需要根據實際情況做好選擇，保證把符合安裝的顯儀放到可靠位置。五要響應時間指標，對自動化檢測儀表指示信息顯示時間進行調試，保證時間準確，避免出現工作失誤，計時不準的現象。

5 自動化測壓儀表在油氣管道存在的故障

5.1 非人為故障

自動化測壓儀表在油氣管道領域應用較為普遍，但在使用過程中，受到多方面影響容易出現問題，非人為故障表現有兩方面，一是線路問題，二是元器件故障。接觸不良表現為插件松動、焊接不實、接點氧化，只有針對不同問題做好反饋與分析，才能有效解決出現的問題，保證線路正常運行；絕緣不良故障也是出現較多的問題，如果出現問題，就會導致嚴重后果，多數情況下是電路板表面處理不良造成的，如果出現了絕緣不良現象，輕則出現信號串線泄漏，導致電路板損毀，影響系統正常工作。

5.2 人為因素

由于長距離運送，很容易出現人為損壞的問題，特別是自動化測壓儀表的安裝，使油氣管道得到良好控制的同時，也出現了許多人為破壞，維護管理如果不及時到位，就會影響整個系統運行。對自動化元部件更換時，如果配型不對，也會導致芯片和電路板燒壞，安裝使用錯誤是經常出現的問題，只有按照設定好的參數進行更換與選擇，才能有效避免人為錯誤對系統的影響，保證儀器正常運行。

5.3 密封問題

這是一個非常普遍的現象，自動化測壓儀表工作的環境惡劣，氣候條件差，儀表密封不到位，會使雨水流入儀表內，導致儀表故障的發生，儀表蓋密封不好，這樣也會導致儀表內部元件發生侵蝕，使儀表內外部出現腐蝕現象，影響了儀表正常運行。

6 自動化測壓儀表的維護管理

只有全面做好維護與管理，才能保證儀表正常工作，在維護工作中，一要正確保護電路板，插拔時佩帶防靜電肘，持續30s后再次操作。二要把更新方案進行上報備案。三不能隨意更改回路設定值。四是控制好外來人員。五是強化責任監督，明確系統管理職責。六是加強對儀表的排污工作巡檢維護，避免出現腐蝕。七做好防雷電操作。

7 結束語

現代油氣管道領域自動化系統已經與網絡聯合，通過與計算機、控制、通信、網絡、管理等技術的集成，形成了統一的整體，只有不斷創新管理能力，才能發揮油氣管道自動化作用，推動自動化技術應用發展提高。

參考文獻

[1]吳欽煒.信息時代的工業儀表與控制系統[J].自動化儀表，2003（09）.