天然氣集輸常見(jiàn)自動(dòng)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(jiàn)的化石能源，事實(shí)上人們的生產(chǎn)生活都離不開(kāi)天然氣，像發(fā)電、陶瓷玻璃的制造行業(yè)、中小城鎮(zhèn)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(yùn)輸技術(shù)，是在原有氣田、開(kāi)發(fā)開(kāi)采的技術(shù)之上加以革新之后的技術(shù)。天然氣集輸其實(shí)很好理解，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將采集和運(yùn)輸兩個(gè)大的過(guò)程集中在一起，經(jīng)過(guò)這兩部分中不同工藝的實(shí)施，就可以獲得穩(wěn)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(chǎn)生活之中。但是如果想要天然氣集輸發(fā)揮最大程度上的作用，就必須要保證各個(gè)實(shí)施階段不同自動(dòng)化儀表的可靠性，本篇文章就天然氣集輸常見(jiàn)自動(dòng)化儀表的可靠性進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：天然氣集輸;自動(dòng)化儀表;可靠性分析

引言：在近年來(lái)，我國(guó)在各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都極其迅速，經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)都得到了很大程度的提高。由于新工藝、新設(shè)備的介入，在天然氣的采集運(yùn)輸方面有了更大的突破。采集的效率與純度不斷提高，運(yùn)輸所需的時(shí)間也在不斷地縮短。在天然氣的采集運(yùn)輸過(guò)程中一定離不開(kāi)各種先進(jìn)的自動(dòng)化儀表。由于科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化儀表的精確度不斷提高，功能也不斷增多，在提高采集運(yùn)輸效率的同時(shí)，容易受到很多因素的干擾，因而可靠性也會(huì)受到影響，本文從天然氣采集運(yùn)輸?shù)默F(xiàn)狀出發(fā)，探究了天然氣集輸過(guò)程中常見(jiàn)自動(dòng)化儀表的可靠性。

一、有關(guān)天然氣集輸?shù)母艣r說(shuō)明

從可持續(xù)發(fā)展的角度來(lái)講，天然氣是現(xiàn)有能源中清潔度最高，能量也較高的一種資源，所以在生產(chǎn)生活中的各個(gè)領(lǐng)域都離不開(kāi)天然氣。但是天然氣在采集和運(yùn)輸方面還存在一定的問(wèn)題，例如開(kāi)采的效率不高，受環(huán)境影響較大、運(yùn)輸過(guò)程中安全性低等問(wèn)題。對(duì)于天然氣的采集方式其實(shí)有很多種，自噴式生產(chǎn)模式就是其中一種，這種生產(chǎn)模式的實(shí)質(zhì)其實(shí)是枯竭式的，在一定程度上，對(duì)于天然氣的高效開(kāi)采其實(shí)是起到一種不利的阻礙作用，這種自噴式的開(kāi)采方式對(duì)于氣井的壓力要求很高，當(dāng)壓力降低到一定程度。氣體便難以進(jìn)入到集氣設(shè)備中，這樣一來(lái)開(kāi)采效果就會(huì)被降低。

在我國(guó)現(xiàn)階段，對(duì)于氣壓降低的問(wèn)題大部分情況都采取加熱的方式，這樣一來(lái)就能達(dá)到加壓的效果，使開(kāi)采過(guò)程更加順利高效。在天然氣集輸?shù)母鱾€(gè)階段都需要有自動(dòng)化儀器來(lái)顯示集輸過(guò)程中的各項(xiàng)參數(shù)，以此來(lái)反映不同過(guò)程的可進(jìn)行性。而溫度和壓力是集輸過(guò)程中最重要的兩個(gè)參數(shù)，對(duì)于二者的檢測(cè)是至關(guān)重要的。

二、常見(jiàn)自動(dòng)化儀表的種類與作用對(duì)象

在天然氣的集輸過(guò)程中自動(dòng)化儀表有很多，其中最為常見(jiàn)的自動(dòng)化儀表大致分為以下幾種：

（1）壓力測(cè)量?jī)x表

由文章上面內(nèi)容的介紹可知，壓力對(duì)于天然氣集輸?shù)恼麄€(gè)過(guò)程都是至關(guān)重要的，所以必須要控制各個(gè)階段的壓力在正常范圍內(nèi)，這就需要測(cè)量壓力的自動(dòng)化儀表盡可能準(zhǔn)確的反映出壓力值?，F(xiàn)階段最常用的壓力測(cè)量?jī)x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(cè)量對(duì)象主要就是在天然氣集輸過(guò)程中各個(gè)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(shù)。

（2）溫度測(cè)量?jī)x表

在天然氣的集輸過(guò)程中，溫度也是需要準(zhǔn)確控制的參數(shù)值。溫度的變化，有可能引起其他參數(shù)值得不穩(wěn)定變化，所以如果溫度得不到準(zhǔn)確的控制，那么受到影響的可能不僅僅是一個(gè)過(guò)程，因?yàn)闇囟鹊淖兓鸬暮芸赡苁菈毫Φ葏?shù)值的連鎖反應(yīng)。其實(shí)在天然氣的集輸過(guò)程中所需的溫度值并不高，對(duì)電阻的影響不大，所以在此過(guò)程中最常使用的就是熱電阻測(cè)量?jī)x表來(lái)測(cè)量溫度。

（3）液位測(cè)量?jī)x表

液位測(cè)量?jī)x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(cè)量，目前，在天然氣的集輸過(guò)程中，使用最多的液位測(cè)量?jī)x表是壓差式液位計(jì)。

三、有關(guān)自動(dòng)化儀表可靠性的分析探究

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

（1）工作人員的素質(zhì)

工作人員的素質(zhì)在很大程度上影響著自動(dòng)化儀表的可靠性。工作人員是天然氣集輸?shù)闹黧w力量，自動(dòng)化儀表在集輸過(guò)程中的作用也是通過(guò)工作人員發(fā)揮出來(lái)的。但從現(xiàn)在天然氣集輸?shù)默F(xiàn)狀來(lái)看，自動(dòng)化儀表的使用在此過(guò)程中還存著很多問(wèn)題。由于現(xiàn)在自動(dòng)化儀表的科技含量驟然提高，很多員工的知識(shí)儲(chǔ)備量可能在一時(shí)間難以跟上自動(dòng)化儀表的革新，也就是工作人員對(duì)于自動(dòng)化儀表還沒(méi)有做到完全的了解以及游刃有余的操作，那么在施工過(guò)程中出現(xiàn)失誤的幾率就會(huì)大大提高，進(jìn)而影響到自動(dòng)化儀表的可靠性。對(duì)于這種員工應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行培訓(xùn)，盡量避免出現(xiàn)失誤減少損失。還有一類工作人員的責(zé)任感需要強(qiáng)化，也就是說(shuō)不是面對(duì)工作不認(rèn)真，這樣以來(lái)對(duì)于儀表的控制不及時(shí)或者操作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)化儀表的可靠性降低。

（2）受惡劣施工環(huán)境的影響

天然的集輸過(guò)程中，有很多環(huán)節(jié)都在很惡劣的環(huán)境條件下完成，首先，最重要的一點(diǎn)就是氣田的環(huán)境特殊，尤其是腐蝕性物較多，腐蝕性會(huì)直接影響到自動(dòng)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(huì)造成天然氣水合物形成固體晶體，很可能會(huì)在天然氣的集輸過(guò)程中造成堵塞，由于固體和液體的體積等參數(shù)存在一定的差距，就會(huì)降低自動(dòng)化儀表的可靠性。在天然氣集輸?shù)倪^(guò)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(guò)一系列的防腐措施，但是如果時(shí)間過(guò)長(zhǎng)還是難以避免電化學(xué)與細(xì)菌腐蝕等。如果天然氣在集輸過(guò)程中造成泄露，不但會(huì)影響自動(dòng)化儀表的可靠性，甚至?xí)斐苫馂?zāi)爆炸事故。天然氣的輸送過(guò)程對(duì)于壓力的要求很高，其實(shí)其本身就是一種壓力容器，天然氣的輸送設(shè)備一般都是埋在地下，但是在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中，一些外在的因素可能會(huì)破壞輸送設(shè)備原有的平衡，比如說(shuō)一些建筑、地下車(chē)庫(kù)、地鐵的建設(shè)都會(huì)影響到輸送設(shè)備的平衡狀態(tài)。進(jìn)而影響到自動(dòng)化儀表的可靠性。

（3）在自動(dòng)化儀表安裝方面的細(xì)節(jié)上存在問(wèn)題

在壓力儀表的安裝過(guò)程中主要存在的問(wèn)題是壓力儀表的防爆接頭連接的不緊密，這樣一來(lái)就會(huì)造成水分進(jìn)入到儀表中，進(jìn)而會(huì)降低儀表的可靠性甚至使用壽命也會(huì)縮短。在溫度儀表的安裝過(guò)程中主要存在的問(wèn)題大致有兩種，一種就是在安裝過(guò)程中信號(hào)電纜接入之后留的過(guò)粗或者過(guò)長(zhǎng)，這樣可能會(huì)對(duì)電纜造成擠壓，導(dǎo)致電纜破損，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)引發(fā)儀表短路，大大降低自動(dòng)化儀表的可靠性。另一個(gè)問(wèn)題就是在儀表的輸出端，子線與儀表連接的不緊密，這樣會(huì)造成測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)波動(dòng)，降低自動(dòng)化儀表的可靠性。壓差式液位測(cè)量?jī)x表是最常見(jiàn)的測(cè)量也為的儀表，在安全過(guò)程中很多因素都會(huì)降低儀表的可靠性，例如，實(shí)際介質(zhì)的密度和計(jì)算壓差時(shí)的密度存在偏差、液位計(jì)中平衡閥關(guān)閉不嚴(yán)、液柱高度的取值出現(xiàn)偏差等等。

結(jié)束語(yǔ)

天然氣的集輸過(guò)程離不開(kāi)自動(dòng)化儀表，目前自動(dòng)化儀表的科技含量增加，操作的難度也在不斷加大，但是實(shí)際的施工過(guò)程中，很多因素都會(huì)降低自動(dòng)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(guò)程中都必須提起高度重視，這樣才能將自動(dòng)化儀表的實(shí)用價(jià)值最大化。希望本篇文章的以上內(nèi)容能給有關(guān)人士提供幫助。

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