天然氣集輸常見自動化儀表可靠性分析

王富滿 張峰 王錫軍

摘要：天然氣是一種非常常見的化石能源，事實上人們的生產生活都離不開天然氣，像發電、陶瓷玻璃的制造行業、中小城鎮生活都需要使用大量的天然氣。天然氣集輸是一種非常高效的天然氣采集以及運輸技術，是在原有氣田、開發開采的技術之上加以革新之后的技術。天然氣集輸其實很好理解，簡單來說就是將采集和運輸兩個大的過程集中在一起，經過這兩部分中不同工藝的實施，就可以獲得穩定性和安全性都較高的天然氣，這樣的天然氣就可以被用于生產生活之中。但是如果想要天然氣集輸發揮最大程度上的作用，就必須要保證各個實施階段不同自動化儀表的可靠性，本篇文章就天然氣集輸常見自動化儀表的可靠性進行了分析。

關鍵詞：天然氣集輸;自動化儀表;可靠性分析

引言：在近年來，我國在各個領域的發展都極其迅速，經濟、科學技術都得到了很大程度的提高。由于新工藝、新設備的介入，在天然氣的采集運輸方面有了更大的突破。采集的效率與純度不斷提高，運輸所需的時間也在不斷地縮短。在天然氣的采集運輸過程中一定離不開各種先進的自動化儀表。由于科學技術的發展，自動化儀表的精確度不斷提高，功能也不斷增多，在提高采集運輸效率的同時，容易受到很多因素的干擾，因而可靠性也會受到影響，本文從天然氣采集運輸的現狀出發，探究了天然氣集輸過程中常見自動化儀表的可靠性。

一、有關天然氣集輸的概況說明

從可持續發展的角度來講，天然氣是現有能源中清潔度最高，能量也較高的一種資源，所以在生產生活中的各個領域都離不開天然氣。但是天然氣在采集和運輸方面還存在一定的問題，例如開采的效率不高，受環境影響較大、運輸過程中安全性低等問題。對于天然氣的采集方式其實有很多種，自噴式生產模式就是其中一種，這種生產模式的實質其實是枯竭式的，在一定程度上，對于天然氣的高效開采其實是起到一種不利的阻礙作用，這種自噴式的開采方式對于氣井的壓力要求很高，當壓力降低到一定程度。氣體便難以進入到集氣設備中，這樣一來開采效果就會被降低。

在我國現階段，對于氣壓降低的問題大部分情況都采取加熱的方式，這樣一來就能達到加壓的效果，使開采過程更加順利高效。在天然氣集輸的各個階段都需要有自動化儀器來顯示集輸過程中的各項參數，以此來反映不同過程的可進行性。而溫度和壓力是集輸過程中最重要的兩個參數，對于二者的檢測是至關重要的。

二、常見自動化儀表的種類與作用對象

在天然氣的集輸過程中自動化儀表有很多，其中最為常見的自動化儀表大致分為以下幾種：

（1）壓力測量儀表

由文章上面內容的介紹可知，壓力對于天然氣集輸的整個過程都是至關重要的，所以必須要控制各個階段的壓力在正常范圍內，這就需要測量壓力的自動化儀表盡可能準確的反映出壓力值。現階段最常用的壓力測量儀表就是ROSEMOUNT30581系列的電容式智能壓力變送器以及橫河川儀EJA系列的單晶硅諧振式智能壓力變送器，它們的測量對象主要就是在天然氣集輸過程中各個階段的壓力值，也可以反映出清管壓力、用戶壓力等的壓力值和壓差參數。

（2）溫度測量儀表

在天然氣的集輸過程中，溫度也是需要準確控制的參數值。溫度的變化，有可能引起其他參數值得不穩定變化，所以如果溫度得不到準確的控制，那么受到影響的可能不僅僅是一個過程，因為溫度的變化引起的很可能是壓力等參數值的連鎖反應。其實在天然氣的集輸過程中所需的溫度值并不高，對電阻的影響不大，所以在此過程中最常使用的就是熱電阻測量儀表來測量溫度。

（3）液位測量儀表

液位測量儀表的種類是比較多的，其主要的作用就是用于不同液位的測量，目前，在天然氣的集輸過程中，使用最多的液位測量儀表是壓差式液位計。

三、有關自動化儀表可靠性的分析探究

雖然在現階段自動化儀表的科技含量都很高，但是關于自動化儀表的可靠性還是天然氣集輸過程中需要密切關注與解決的問題。影響自動化儀表可靠性的因素主要有以下幾種。

（1）工作人員的素質

工作人員的素質在很大程度上影響著自動化儀表的可靠性。工作人員是天然氣集輸的主體力量，自動化儀表在集輸過程中的作用也是通過工作人員發揮出來的。但從現在天然氣集輸的現狀來看，自動化儀表的使用在此過程中還存著很多問題。由于現在自動化儀表的科技含量驟然提高，很多員工的知識儲備量可能在一時間難以跟上自動化儀表的革新，也就是工作人員對于自動化儀表還沒有做到完全的了解以及游刃有余的操作，那么在施工過程中出現失誤的幾率就會大大提高，進而影響到自動化儀表的可靠性。對于這種員工應該及時進行培訓，盡量避免出現失誤減少損失。還有一類工作人員的責任感需要強化，也就是說不是面對工作不認真，這樣以來對于儀表的控制不及時或者操作時間過長都會導致自動化儀表的可靠性降低。

（2）受惡劣施工環境的影響

天然的集輸過程中，有很多環節都在很惡劣的環境條件下完成，首先，最重要的一點就是氣田的環境特殊，尤其是腐蝕性物較多，腐蝕性會直接影響到自動化儀表的可靠性。由于天然氣水合物本身的屬性，在一定的自然條件下會造成天然氣水合物形成固體晶體，很可能會在天然氣的集輸過程中造成堵塞，由于固體和液體的體積等參數存在一定的差距，就會降低自動化儀表的可靠性。在天然氣集輸的過程中，集輸管線通常采用的是金屬管線，這種管線休要被埋在低下，在這之前雖然有做過一系列的防腐措施，但是如果時間過長還是難以避免電化學與細菌腐蝕等。如果天然氣在集輸過程中造成泄露，不但會影響自動化儀表的可靠性，甚至會造成火災爆炸事故。天然氣的輸送過程對于壓力的要求很高，其實其本身就是一種壓力容器，天然氣的輸送設備一般都是埋在地下，但是在長期的使用過程中，一些外在的因素可能會破壞輸送設備原有的平衡，比如說一些建筑、地下車庫、地鐵的建設都會影響到輸送設備的平衡狀態。進而影響到自動化儀表的可靠性。

（3）在自動化儀表安裝方面的細節上存在問題

在壓力儀表的安裝過程中主要存在的問題是壓力儀表的防爆接頭連接的不緊密，這樣一來就會造成水分進入到儀表中，進而會降低儀表的可靠性甚至使用壽命也會縮短。在溫度儀表的安裝過程中主要存在的問題大致有兩種，一種就是在安裝過程中信號電纜接入之后留的過粗或者過長，這樣可能會對電纜造成擠壓，導致電纜破損，嚴重時可能會引發儀表短路，大大降低自動化儀表的可靠性。另一個問題就是在儀表的輸出端，子線與儀表連接的不緊密，這樣會造成測量結果出現波動，降低自動化儀表的可靠性。壓差式液位測量儀表是最常見的測量也為的儀表，在安全過程中很多因素都會降低儀表的可靠性，例如，實際介質的密度和計算壓差時的密度存在偏差、液位計中平衡閥關閉不嚴、液柱高度的取值出現偏差等等。

結束語

天然氣的集輸過程離不開自動化儀表，目前自動化儀表的科技含量增加，操作的難度也在不斷加大，但是實際的施工過程中，很多因素都會降低自動化儀表的可靠性，所以在儀表的安裝、使用、以及后期的維修過程中都必須提起高度重視，這樣才能將自動化儀表的實用價值最大化。希望本篇文章的以上內容能給有關人士提供幫助。

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