淺談天然氣自動計量系統(tǒng)的運行和維護(hù)

摘 要：天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)能源，極大程度地滿足了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能源需求，天然氣管道工業(yè)時隨著時代發(fā)展，也得到了前所未有的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、科技的不斷進(jìn)步，對天然氣計量提出了更高的要求，傳統(tǒng)計量系統(tǒng)已難以滿足現(xiàn)代計量要求。數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化將成為天然氣計量發(fā)展的必然趨勢。本文簡述了天然氣計量的各種方法，重點闡述了天然氣自動計量系統(tǒng)的工作原理，討論了自動計量系統(tǒng)中常見的故障及其維修方法。

關(guān)鍵詞：天然氣 自動計量系統(tǒng) 原理 故障 維修

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）05（b）-0102-02

1 關(guān)于天然氣計量

在我國，天然氣計量的法定單位是立方米/秒（m3/s）。由于天然氣體積會隨著壓力、溫度的變化而變化，所以為了方便計量，必須要將某種狀態(tài)規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。我國的天然氣計量標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是，溫度：293.15開爾文（K為熱力學(xué)溫度標(biāo)準(zhǔn)，國際制溫度單位），絕對壓力：0.101325 兆帕斯卡（MPa），在未特殊指定狀態(tài)的情況下，都是上述標(biāo)準(zhǔn)下的天然氣計量。對于天然氣計量，方法有多種，使用的計量儀表也多種多樣。根據(jù)儀表工作原理，可將天然氣計量劃分為差壓式計量、容積式計量、速度式計量。

2 天然氣自動計量系統(tǒng)的組成原理

3 天然氣自動計量系統(tǒng)的常見故障及其維護(hù)措施

由于天然氣自動計量系統(tǒng)的運作是連續(xù)不間斷的，所以在運作過程中常會出現(xiàn)故障，造成計量失準(zhǔn)，或者中斷系統(tǒng)運作。正確、及時地排除故障，恢復(fù)自動計量系統(tǒng)的政策運行是系統(tǒng)維護(hù)工作的重要內(nèi)容。由于自動計量系統(tǒng)本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加之運行的長期性，加大了系統(tǒng)出現(xiàn)故障的幾率，自動計量系統(tǒng)的故障問題主要包括了硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩個大方面的故障。

3.1 硬件系統(tǒng)—— 直流電源故障

故障的具體表現(xiàn)是組態(tài)軟件（人機界面）界面顯示的數(shù)據(jù)不變，或者沒有流量、差壓、壓力、溫度等顯示。

針對這一故障，首先要查看流量變送器的顯示狀況，無顯示表明無正常供電，此時要先查看變送器的電源插頭有無松動，若插頭無松動，就要使用萬用表測試直流電源和電壓，若表頭電源插頭無電壓，說明供電線路發(fā)生了斷路，查找斷點并進(jìn)行連接修復(fù)；若電源和電壓都正常，則說明是變送器出現(xiàn)故障。其次，若直流電源無輸出，就要檢查交流電源。若輸入電流不正常，就要檢查電源開關(guān)的閉合情況、電源正常與否；若輸入電流正常，就要檢查直流保險，若保險損壞，更換保險即可修復(fù)，若保險正常就說明電源損壞。

3.2 硬件系統(tǒng)—— 交流電源故障

一種故障表現(xiàn)是天然氣自動計量系統(tǒng)整體都不工作，其他供電正常；另一種故障表現(xiàn)是除控制計算機不工作外，顯示器和其他供電都正常。

針對第一種故障，首先要檢查插頭有無松動、開關(guān)是否閉合，若正常就測量插座或開關(guān)處的電源，若電壓為220 V就查看UPS電源是否正常供電，若正常就查看保險情況，若保險正常就檢查UPS輸出電壓，在電壓不正常就說明是UPS故障。針對第二種故障，首先要查看電源開關(guān)，若閉合開關(guān)后仍無供電，就要檢查計算機電源插頭有無接觸不良或松動、主機保險有無損壞。

3.3 硬件系統(tǒng)—— 變送器及管理器故障

3.3.1 故障表現(xiàn)：計算機顯示值和表頭差壓值不相等

該種故障出現(xiàn)的原因是回零操作不當(dāng)，使差壓值在變送器的單向受壓下超出了差壓值允許范圍，對于這樣的差壓值計算機會判定為異常數(shù)據(jù)，從而保持原值顯示，而表頭則顯示疊加后的差壓值。針對這一故障，要先停止計量點，幾分鐘以后再啟用計量點，在差壓值回零后，再開啟現(xiàn)場儀表。為避免出現(xiàn)該類故障，操作人員一定要防止回零、排污操作中的單向受壓。

3.3.2 故障表現(xiàn)：雷雨天氣后，常常無法上傳計量數(shù)據(jù)

這一故障的產(chǎn)生原理是由于傳輸線路的周圍會在雷雨天氣產(chǎn)生強烈的沖擊電壓，若系統(tǒng)接地不良、或沒有避雷裝置，就很容易使計算機、儀表受損。該故障是因為雷雨天氣產(chǎn)生的重啟電壓損壞了儀表的通訊模塊，因此更換新的通訊模塊就可修復(fù)故障。

3.4 軟件故障—— 人機界面無顯示

故障的具體表現(xiàn)是人機界面沒有數(shù)據(jù)顯示，但現(xiàn)場儀表正常運作。針對這一故障，首先要查看計算機驅(qū)動程序的工作情況（有無實時更新和計量數(shù)據(jù)），若有數(shù)據(jù)更新，一般都可能組態(tài)軟件出現(xiàn)故障，重啟軟件即可恢復(fù)，該故障不影響計量數(shù)據(jù)的正確性；若驅(qū)動程序無數(shù)據(jù)更新，則說明驅(qū)動程序出現(xiàn)了故障，將其重新啟動即可恢復(fù)數(shù)據(jù)更新，該類故障會對計量數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定影響，所以排除故障后還要修正流量。

3.5 軟件故障—— 不對小流量進(jìn)行計算

故障的具體表現(xiàn)是在有小流量的天然氣流經(jīng)管道，流量數(shù)值無變化。該故障產(chǎn)生的原因是系統(tǒng)中的小信號截斷值設(shè)置過大。由于管道中即使無氣流經(jīng)過也會存在低信號，通過小信號截斷就可以避免在該種情況下造成錯誤計量，但是若管道中的流量較大、壓力較高，很小的差壓下也可得出較大的流量值，所以不可設(shè)置過大的小信號截斷值。針對這一故障，依據(jù)實際情況，適當(dāng)將小信號截斷值調(diào)小即可避免這種計量誤差。

4 結(jié)語

由于天然氣自動計量系統(tǒng)涉及的專業(yè)知識眾多，如程序設(shè)計、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)等，而且組成原理復(fù)雜，所以其維護(hù)工作相對困難。對于系統(tǒng)維護(hù)人員來說，必須掌握相關(guān)專業(yè)知識，如系統(tǒng)的組成原理、流量計算方法、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等等，才能準(zhǔn)確判定系統(tǒng)運行中的各類故障，及時排除故障，保障系統(tǒng)的平穩(wěn)運行。

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