一種新型儀表快速接頭在現場的應用

2016-06-20 07:12:31程鵬范玉濤文遠靜高昌保文四名袁良

石油化工自動化 2016年2期

程鵬，范玉濤，文遠靜，高昌保，文四名，袁良

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司，新疆庫爾勒 841000)

一種新型儀表快速接頭在現場的應用

程鵬，范玉濤，文遠靜，高昌保，文四名，袁良

(中國石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司，新疆庫爾勒 841000)

摘要：針對現場儀表采用常規繞性管連接方式，在風沙、雨水等惡劣環境下儀表的后蓋絲扣容易進沙或儀表易進水導致的儀表損壞、參數測量不準確、檢維修工作量大、存在安全隱患等問題，設計一種新型儀表快速接頭用于替換常規繞性管。接頭包括航空插頭、防爆繞性管和防爆接線盒，航空插頭的插座通過螺紋和儀表連接，插頭通過防爆繞性管直接和防爆接線盒連接，連接方式更安全可靠。現場應用表明：采用該方法顯著降低了儀表故障率，減輕了儀表維修工作強度。

關鍵詞：儀表快速接頭安全隱患

1提出問題

目前油氣處理廠的一次儀表電纜連接模式仍然沿用傳統的連接方式，即通過一次儀表接線端子進行連接。采用這種連接方式，首先要在電纜面鋪設撓性管，然后將電纜終端部分進行分層剝皮，逐一對芯后在接線端子進行接線[1-3]。

油氣處理廠建設過程中也面臨同樣的問題，即面對規模巨大的站內一次電纜敷設和接線，是否繼續采用傳統的接線方式。在缺少新型解決方案的現狀下，許多在建或已投產的變電站仍然采用了傳統的一次儀表電纜連接方式[4]，而這種傳統的連接方式所帶來的弊端也日漸顯現，主要有以下幾點：

1) 油氣處理廠的一次儀表每年都要檢定，儀表數量較多，拆裝工作量大，成為影響油氣處理廠檢修進度的重要環節[5]。

2) 受現場環境影響，儀表蓋絲扣容易進沙，導致無法正常打開儀表，但是每年又必須檢驗儀表，只能采用暴力破拆的方式打開。

3) 在一次儀表接線柱通過螺栓進行固定的連接方式，在使用過程中發現，雨雪天氣儀表表頭容易進水，可能會引起電氣回路短路，導致繼電保護或自動裝置誤動作，最重要的是有可能會造成故障擴大。

4) 部分一次儀表電纜芯數較多，如8芯、10芯及以上，在接線過程中極易發生兩端接線差錯，影響后續儀表調試工作的開展。

5) 部分儀表為本安型儀表，儀表防雷接地端子設計在表體內部，接地施工難度大[6]。

顯然，這種傳統的一次儀表電纜連接方式已經不能滿足油氣處理廠建設的發展需求，存在安全、質量隱患[7]。因此，急需設計一種新型的儀表接頭代替常規撓性管解決上述問題。

2新型儀表快速接頭應具有的性能

1) 系列化產品，應符合國內相關標準接口尺寸[3]。

2) 滿足快速插拔、可靠連接特點，連接到位后應具備鎖緊功能，螺紋聯接器應具備防松功能[8]。

3) 帶有防塵蓋，特別是插頭，需要在連接前帶好防塵蓋，以防止進入雜物等影響連接器正常使用。

4) 具有防錯插鍵位，在物理結構上避免接線錯誤。

5) 帶有電纜附件，通過電纜和防爆儀表接線盒連接。

6) 外殼采用不銹鋼材質，能夠滿足潮濕、雨雪、低溫等極端條件下使用。

3新型儀表快速接頭的原理

自主設計改進加工了一種新型儀表快速接頭用于替換常規撓性管，該儀表快速接頭由航空插頭、防爆撓性管和防爆接線盒組成，航空插頭的插座通過螺紋和儀表連接，插頭通過防爆撓性管直接和防爆接線盒連接，其總體結構如圖1所示。

圖1　三芯儀表快速接頭設計示意

該儀表快速接頭的航空插頭，由插頭和插座組成，采用螺紋連接，有三根插針，代表正極、負極、接地三根線，在插頭和插座上都有防錯卡槽，只有兩端的卡槽對應時，插頭和插座才能擰上，防止接線錯誤。

儀表快速接頭地線和防爆接線盒直接相連，在接線盒內部接地，安全美觀。檢修時拆儀表時，在主控室對儀表斷電后，只需要擰開儀表快速接頭拔出即可，無需開儀表后蓋拆線，省時省力。為方便儀表檢定，設計了檢定線，檢定人員無開蓋，即可進行校驗。采用防爆接線盒，防爆標志Exd IIC T6，符合油氣場所安全等級要求。

4改造效果評價

通過對一次儀表電氣、信號連接方式的改造，簡化了儀表檢修與維護步驟，規避自動化儀表中潛在的故障隱患[9]。以前現場的儀表采用的防雷接地方式不美觀、不可靠，現場安裝新型儀表快速接頭后采用的防雷接地方式不僅美觀，而且接線更可靠，更安全。同時，接地方式也完全符合SY/T 6799—2010《石油儀器和石油電子設備防雷和浪涌保護通用技術條件》的要求。

對此應用的儀表防雷接地方式進行接地電阻值測試，測試值見表1所列。該項應用的接地電阻值完全滿足HG 20513—2000《儀表系統接地設計》中規定的接地電阻值小于4Ω的要求。

5結束語

該儀表快速接頭已經在牙哈作業區溫度變送器、壓力變送器上安裝，取得了良好的經濟效益，提高了現場儀表的管理水平，降低維修工作強度，保證了檢修進度。顯著降低現場儀表故障率，提高工藝流程運行的平穩性，同時避免現場儀表故障對DCS卡件的損壞，解決現場儀表防靜電接地問題，推動了創新、創效工作的積極開展，具有很高的推廣應用價值。