天然氣集輸常見自動(dòng)化儀表的可靠性分析

嵇猛 浙江省電力建設(shè)有限公司

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，天然氣集輸技術(shù)、工藝與設(shè)備得到了快速的改進(jìn)，天然氣集輸水平顯著提升。在相關(guān)技術(shù)不斷成熟的過程中，自動(dòng)化儀表的應(yīng)用更加方便、功能更加豐富、準(zhǔn)確性更高。然而，在天然氣儀表的實(shí)際應(yīng)用中，由于受到諸多因素的影響，其可靠性仍然有著較高的提升空間。這就需要相關(guān)單位通過更加深入的研究與分析來提高自動(dòng)化儀表的可靠性水平。

一、天然氣集輸概述

天然氣集輸指的是通過管網(wǎng)將天然氣從井口收集起來，經(jīng)過氣體凈化和預(yù)處理后生產(chǎn)出最終的天然氣產(chǎn)品。天然氣技術(shù)系統(tǒng)指的是由集輸配氣場(chǎng)站、凈化處理廠、增壓站、輸氣干線所組成的天然氣產(chǎn)品生產(chǎn)體系。由此可知，合理應(yīng)用天然氣集輸系統(tǒng)是提升天然氣產(chǎn)品純度的重要手段，其根本目的在于獲取合格、純凈的天然氣產(chǎn)品。

二、天然氣集輸系統(tǒng)中常見的自動(dòng)化儀表

在天然氣產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，需要對(duì)天然氣氣體濃度、液位、溫度以及壓力進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，需要使用與測(cè)量項(xiàng)目相適應(yīng)的各種儀器設(shè)備。

（一）壓力。在天然氣集輸系統(tǒng)中，壓力變送器是用來測(cè)量壓力的主要儀器，該儀器具體包括智能式變送器和電容式變送器兩種。根據(jù)測(cè)量項(xiàng)目合理使用不同類型的壓力變松期，能夠大幅提升測(cè)量結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。隨著傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，智能式壓力變送器已經(jīng)開始廣泛應(yīng)用于天然氣技術(shù)系統(tǒng)中，能夠?qū)μ烊粴饷撍⒂?jì)量、分離、開采等環(huán)節(jié)的壓力或壓力差進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，生產(chǎn)單位可以根據(jù)測(cè)量結(jié)果對(duì)相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以滿足用戶的使用需求。

（二）溫度。在天然氣集輸系統(tǒng)中，接觸式溫度測(cè)量?jī)x是用來測(cè)量溫度的主要儀器，具體包括熱電偶式測(cè)量?jī)x和熱電阻式測(cè)量?jī)x兩種設(shè)備。熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x的應(yīng)用原理主要在于熱電效應(yīng)，熱電阻式溫度測(cè)量?jī)x的應(yīng)用原理主要在于金屬導(dǎo)體電阻與溫度之間的變化規(guī)律。由于天然氣生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于溫度都有著特殊的要求，因此天然氣技術(shù)對(duì)于兩種不同類型的溫度測(cè)量?jī)x均有著一定的應(yīng)用需求。其中，熱電偶是溫度測(cè)量?jī)x一般用于測(cè)量低溫介質(zhì)，熱電阻式溫度測(cè)量?jī)x一般應(yīng)用于測(cè)量高溫介質(zhì)。合理利用不同類型的測(cè)量?jī)x能夠幫助生產(chǎn)單位了解各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的溫度變化情況，合理應(yīng)用生產(chǎn)工藝。

（三）液位。在天然氣集輸系統(tǒng)中，差壓式液位變送器和浮筒式液位變送器是測(cè)量液位的兩種主要儀器。其中浮筒式變送器又包括扭力管式浮筒變送器和彈簧式浮筒變送器兩種。這兩種儀器的應(yīng)用原理均為變浮力原理，所使用的傳感元件為浮筒，依照浮筒位置的變化情況來確定脫離甘醇液位或分離污水液位。扭力管式浮筒變送器的應(yīng)用原理在于浮力變化下扭力管的角位移變化。在實(shí)際應(yīng)用中差壓式液位變送器和浮筒式液位變送器均有著各自的應(yīng)用需求。

（四）安全監(jiān)測(cè)。成品天然氣的成分中包含硫化氫和甲烷等有害氣體，為了避免對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作人員造成傷害，需要通過硫化氫氣體檢測(cè)儀和可燃?xì)怏w檢測(cè)儀對(duì)天然氣中硫化氫和甲烷的濃度進(jìn)行檢測(cè)，確保天然氣及書作業(yè)的可靠性與安全性。可供選擇的檢測(cè)儀器主要包括便攜式檢測(cè)儀和固定式檢測(cè)儀兩種，其中便攜式檢測(cè)儀在安全檢測(cè)中的應(yīng)用比例越來越大。

三、天然氣集輸常見自動(dòng)化儀表的可靠性分析

為了提高天然氣集輸常見自動(dòng)化儀表的可靠性性水平，需要重點(diǎn)從以下幾方面進(jìn)行強(qiáng)化。

（一）壓力儀表可靠性。為了提高天然氣集輸?shù)陌踩裕笊a(chǎn)單位合理使用壓力儀，綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段提高壓力儀表的可靠性。這就要求工作人員做好以下幾方面的工作。

1.合理安裝。壓力變送器內(nèi)置有防爆結(jié)構(gòu)，可達(dá)到dⅡBT4的防爆等級(jí)。在安裝壓力儀表的過程中，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格避免出現(xiàn)信號(hào)電纜未用整根電纜、信號(hào)電纜接頭留出過多以及防爆接頭連接不緊密等方面的問題。合理安裝壓力儀表，避免對(duì)壓力變送器的正常運(yùn)行造成負(fù)面影響，嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行安裝，重點(diǎn)針對(duì)信號(hào)電纜接頭進(jìn)行處理。

2.接地。壓力變送器接地螺絲未擰緊、外殼未接地等情況均有可能對(duì)儀器的應(yīng)用效果造成直接影響。因此，工作人員在接地過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)各種可能出現(xiàn)的不良情況給予充分的考慮，嚴(yán)格依照相關(guān)操作步驟有序、妥善地進(jìn)行操作，嚴(yán)格檢查壓力變送器的接地效果。

（二）增強(qiáng)液位儀表可靠性。在天然氣生產(chǎn)的過程中，天然氣的脫水和分離過程會(huì)產(chǎn)生大量的甘醇和污水，為了提高液位檢測(cè)結(jié)果的可靠性，應(yīng)當(dāng)對(duì)液位儀表進(jìn)行科學(xué)合理的使用。

浮筒式液位儀表的強(qiáng)化應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)做好以下幾方面的工作。首先，部分站場(chǎng)中的介質(zhì)含有較多的雜質(zhì)，可能會(huì)對(duì)浮筒的上下移動(dòng)造成影響，使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏差。工作人員在安裝浮動(dòng)式液位檢測(cè)儀的過程中，需要反復(fù)測(cè)試牛立管和彈簧的靈敏度，以達(dá)到最理想的浮動(dòng)效果；第二，筒體壓力和介質(zhì)密度兩方面的檢測(cè)結(jié)果可能與實(shí)際情況有一定的偏差，在檢測(cè)過程中應(yīng)當(dāng)采用ρgV=mg=G的方式進(jìn)行計(jì)算，獲得介質(zhì)密度值，在此基礎(chǔ)上對(duì)筒體浮力值進(jìn)行測(cè)量與計(jì)算，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的有效提升；最后，工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)筒體控制。由于筒體與大氣直接接觸，液體流動(dòng)性較弱，需要針對(duì)筒體做好保護(hù)工作。

結(jié)束語：在天然氣集輸系統(tǒng)中，比較常見的自動(dòng)化儀表主要包括安全監(jiān)測(cè)儀表、差壓式液位儀表以及壓力變送器等，在天然氣的生產(chǎn)中起到了十分重要的作用。這就要求工作人員在安裝儀表的過程中，重點(diǎn)做好設(shè)置、檢測(cè)、接地等方面的工作。綜合運(yùn)用各種技術(shù)手段強(qiáng)化儀表的可靠性，進(jìn)而提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。