如何加強天然氣場站電氣自動化設備的可靠性

摘要：提高自動化設備的可靠性，不僅可以提高工作效率，及時發(fā)現(xiàn)和處理設備故障，控制工藝環(huán)節(jié)，防止人為失誤，而且可以避免各種情況造成的安全隱患，實現(xiàn)安全效益和經濟效益并存。

關鍵詞：天然氣場站；電氣自動化設備；可靠性

1 前言

天然氣場站在我國已經存在多年，已經成為一種十分常見的公共基礎設施，其在推動社會現(xiàn)代化建設、石油石化行業(yè)發(fā)展等方面均能夠起到很好的作用。然而隨著場站數(shù)量越來越多、科技越來越發(fā)達，對天然氣場站電氣設備的要求也越來越高，為了能夠符合社會發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，我國加大了對此方面的資金、人才以及技術方面的支持，逐步實現(xiàn)了電氣設備的自動化建設。然而即使如此，也不可否認的是在實際應用中依然會暴露出些許問題。

2 天然氣場站自動化設備發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放后，我國工業(yè)生產技術方面得到了迅猛發(fā)展，先進技術的應用以及工業(yè)項目的不斷開展，使得城市化建設也在不斷加快，自此，天然氣場站電氣自動化設備也進入了快速發(fā)展階段。目前來看我國在此方面的發(fā)展情況還算可觀，相關設備已經越來越具有系統(tǒng)化、智能化以及模塊化特征，附屬產品的開發(fā)速度也較快。然而鑒于我國自動化技術研究起步較晚，導致在先進科技與電氣設備的融合中往往存在技術問題，而這也是影響設備可靠性的原因之一。山東省天然氣管道有限責任公司自有輸氣場站共有35座，為了能夠促進各方面建設的發(fā)展，也為了順應時代發(fā)展潮流，近年來公司也在積極完善自動化建設，并不斷提升設備可靠性。

3 可靠性來源及其影響要素

從實踐的角度來看，設備可靠性的來源主要分為：設備質量、使用環(huán)境以及人為操作等三個方面，其具體內容如下：

3.1 在電氣設備質量方面

在天然氣站場安裝自動化設備無論是對于天然氣站場來說，還是對于人們的日常生活來說，都是具有一定意義的。然而在天然氣站場的自動化設備安裝的過程中，很多電氣設備都存在質量不過關的問題。電氣設備的質量問題不僅關系著天然氣站場的工作質量，更關乎這人們的生命財產安全。一旦電氣設備發(fā)生故障，很容易發(fā)生安全事故，進而引發(fā)安全問題，給人們的正常生活帶來嚴重的影響。

3.2 在設備使用環(huán)境方面

設備的使用環(huán)境主要是指其暴露在外的環(huán)境要素，大致可以分為降水、風力等。氣候影響除了電氣設備本身質量會存在問題以外，有時候，氣候也會影響電氣設備自動化的可靠性，我國很多地區(qū)，尤其是南方地區(qū)，雨水比較多，且部分地區(qū)還會有臺風，這些氣候因素都會嚴重影響到電氣設備自動化的可靠性。

3.3 在人為操作方面

大部分電氣設備均屬于自動化設備，雖然在實際的使用過程中所涉及到的人工操作相對較少，但是包括遠程監(jiān)控、參數(shù)設定、人工安裝等必要環(huán)節(jié)，對其可靠性的影響依舊很大。比如在設備安裝過程中，設備布線以及整體布局的不合理容易造成電氣設備散熱異常，進而導致不必要的事故發(fā)生。而電氣設備的使用運行依賴于其內部的參數(shù)設計。對于部分工程師而言，英語水平、機械工程水平等一系列專業(yè)知識限制了其對于自動化設備參數(shù)設計的科學性，從而通過人為原因引入了一些不可靠因素。這也是相關設備可靠性分析的重點。

上述三個方面是本文通過長期的實踐總結所獲得的天然氣站場自動化設備可靠性的來源與影響因素。除了上述原因之外天然氣站場的總體布局、自動化設備使用的整體技術水平以及自動化設備自身所帶來的系統(tǒng)性誤差也有可能造成相關體系的不可靠。但是從比例來看，上述三個方面是形成設備可靠性不遵從的關鍵因素。

4 提高電氣自動化設備可靠性的技術措施

4.1 提高設備設計質量

電氣自動化設備可靠性受到本身質量和性能的影響，所以在設計階段，就要消除該影響。首先設計人員要對設備的參數(shù)和指標進行分析，使其能在各種應用環(huán)境和條件下可靠運行。對每種電氣設備的運行空間環(huán)境進行了解，進而對產品結構和類型進行確定，根據(jù)生產規(guī)模要求，對其產品尺寸進行確定。另外在設計中，還要考慮設備的形式和類型，總之，只有設計人員面面俱到，設備的設計質量才能得到保證，設備應用的可靠性也會得到保證。

4.2 檢測設備質量

設備在設計完畢、生產完畢、以及出廠應用之前，都要經過質量檢測階段，在該階段中，可以將設備運行的可靠性作為性能指標，對設備潛在的故障進行查找，對設備的安全系數(shù)進行提升，設備運行才真正可靠。

4.3 合理選擇零件

電氣設備本身是由眾多零部件和構件組成的，設備的可靠性是這些組成部件可靠性的集合，一旦其中的小零件發(fā)生故障，這種故障會影響到其他的零部件性能發(fā)揮，進而整個設備運行效率會下降。主要對零件的規(guī)格、型號以及尺寸、精度等方面進行高要求選擇。天然氣場站選擇零部件時，要禁止出現(xiàn)假貨或質量不高的零件。

4.4 合理選擇電子元器件

很多電氣自動化設備是由集成化的組件組成的，這些組件在運行中，會受到外界環(huán)境的影響，也會受到組成部分零件質量性能的影響，所以要基于這些內容，對電子元器件進行合理選擇。這些電子元器件之間還要相互適應，使組件性能比較好，組件還要適應更惡劣的環(huán)境，比如高溫環(huán)境，組件內部的元器件要有散熱性能，組件的整體功率也要很大。此外還要考慮組件的濕度因素。

4.5 環(huán)境因素防護技術

電氣自動化設備在天然氣生產運輸中，需要經歷的環(huán)境有腐蝕環(huán)境、高溫高濕度、高壓以及廢氣環(huán)境等，在這些環(huán)境中，有些會直接作用在設備表面和內部，使其喪失性能。比如低溫高濕環(huán)境中，設備元器件表面會有霧氣產生，元器件會被腐蝕掉，逐漸老化，不具備原有性能，且在這種環(huán)境中，元器件內部進水，絕緣效果會逐漸喪失，元器件表面導電率會變大，使元器件耗損變大。對于這種潮濕環(huán)境，采取的可靠性技術措施為浸漬、灌封、密封等方式，這些技術措施可以使元器件表面形成一層保護膜，進而對元器件形成保護作用。

4.6 電磁干擾因素防護技術

首先安排好這些電氣自動化設備在整個場站中的位置，對于容易受到電磁干擾的設備，要做好隔離處理，還要對設備集中的空間環(huán)境進行電磁波監(jiān)測，一旦出現(xiàn)異常信號，則代表設備受到電磁干擾，就可以啟動電磁波消除設備，來消除電磁干擾。這種電磁波消除設備和電磁波監(jiān)測設備可以和諸多電氣設備連接在一起，形成電磁干擾防護體系，以增加設備的可靠性，在電磁干擾防護中，還要加強對電子屏蔽設備的改進。

4.7 人員方面采取的防護技術

人員也是影響因素之一，場站如果能對每個人員的個人素質和工作素質進行提升，人員也不至于出現(xiàn)誤操作，也能做好設備的日常維護和設備檢查工作。電氣自動化設備的操作人員更要注意及時發(fā)現(xiàn)設備運行中出現(xiàn)的故障，在檢測中，也要做好零件更換記錄和相關方案。

5 結束語

綜上所述，研究關于如何加強天然氣場站電氣自動化設備可靠性方面的內容具有重要的意義，其不僅關系到天然氣場站建設的完善，也關系到石油石化資源應用的安全性，更與社會發(fā)展、經濟發(fā)展以及人們的生活生活息息相關。天然氣在當代社會中占據(jù)著重要的地位，并在不斷拓寬著應用領域，然而在發(fā)展和應用中卻往往會受到很多因素影響，導致天然氣場站電氣自動化設備的可靠性受到威脅，雖然已經采取了措施，但依然有很多待完善之處，因此相關機構和人員應加強此方面的研究。

參考文獻

[1]梁海燕.如何加強電氣自動化控制設備可靠性探究[J].化工管理，2016，11：25.

[2]張衛(wèi).天然氣場站自動化設備的可靠性研究[J].石化技術，2016，04：233.

作者簡介：于秀珍（1990年6月），女，漢族，遼寧省莊河縣，大學本科，助理工程師，主要研究天然氣輸氣場站的運行管理。

（作者單位：山東省天然氣管道有限責任公司）