天然氣集輸常見自動(dòng)化儀表可靠性分析

蘆毅

中石油北京天然氣管道有限公司 河北石家莊 050000

1 天然氣集輸氣的常見問題

1.1 天然氣集輸管線被腐蝕

天然氣集輸必須要由集輸管線作為途徑和媒介，只有確保集輸管線的完好無(wú)損，才能確保天然氣集輸?shù)恼＿M(jìn)行。因此，在天然氣管道正式投入使用之前，相關(guān)人員必須要對(duì)其進(jìn)行一系列的處理。比如天然氣管線必須要由金屬管線制成，同時(shí)還必須對(duì)其材料和產(chǎn)品進(jìn)行一系列的防腐處理。然而，由于其長(zhǎng)期埋于地下極易受到一些化學(xué)物質(zhì)的侵蝕和細(xì)菌的入侵，再加上天然氣本身所含有的硫化物也會(huì)對(duì)集輸管線造成一定的內(nèi)部腐蝕。這些因素都極易導(dǎo)致天然氣集輸氣出現(xiàn)故障和問題[1]。

1.2 外力造成天然氣技術(shù)出現(xiàn)故障和問題

天然氣集輸管線的安裝和使用，一般會(huì)根據(jù)其輸出的地勢(shì)和壓差去選擇壓力輸送，因此對(duì)其管線的保護(hù)需要特別注意。為了保護(hù)管線不被破壞，通常將管線安裝在不易被人察覺或埋在較深的地下，因此具有較強(qiáng)的隱蔽性。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，由于城鎮(zhèn)化速度的不斷加快，各種施工建設(shè)不斷進(jìn)行，使我國(guó)的土地資源被嚴(yán)重破壞，再加上地面上亂拆亂建的現(xiàn)象十分普遍，也極易導(dǎo)致各種施工進(jìn)行交叉，這也極易致使地下管線出現(xiàn)問題，如果不能及時(shí)解決，則也必然會(huì)使天然氣的集輸受到影響。

天然氣水合物被凍堵導(dǎo)致輸氣不暢天然氣水合物是極易出現(xiàn)在集輸管線中的一種化合物，該種物質(zhì)主要是由氣體分子和水分子在一定壓力的作用下形成的。天然氣的集輸是在一定的壓力下進(jìn)行的，一旦遇到過濾器、閘門等一些阻擋物質(zhì)時(shí)則會(huì)帶來(lái)相應(yīng)的降溫，這樣天然氣水合物也便就此形成。一旦該種物質(zhì)形成，也必然會(huì)對(duì)天然氣的集輸造成巨大的影響。

2 天然氣集輸系統(tǒng)中常見的自動(dòng)化儀表

2.1 溫度

在天然氣集輸系統(tǒng)中，用來(lái)測(cè)量溫度的儀表是接觸式溫度測(cè)量?jī)x表。目前接觸式溫度測(cè)量?jī)x表有兩種，即熱電阻和熱電偶。其中，熱電偶類型的接觸式溫度測(cè)量?jī)x表是以熱電效應(yīng)為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行運(yùn)用的，而熱電阻類型的接觸式溫度測(cè)量?jī)x表則是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨著溫度增加而增加的原理來(lái)進(jìn)行運(yùn)用的。因?yàn)樵谔烊粴饧數(shù)倪^程中，各個(gè)工藝環(huán)節(jié)對(duì)溫度的要求不同，因此熱電偶和熱電阻這兩種接觸式溫度測(cè)量?jī)x表在天然氣集輸中均有應(yīng)用，熱點(diǎn)偶主要是對(duì)低溫介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，熱電阻則是對(duì)高溫介質(zhì)進(jìn)行測(cè)量，如此可以相對(duì)準(zhǔn)確的測(cè)量出天然氣集輸各個(gè)環(huán)節(jié)的溫度變化情況。

2.2 壓力測(cè)試

目前的天然氣集輸生產(chǎn)過程中，測(cè)量壓力的主要儀表是壓力變送器，壓力變送器由于功能齊全，展現(xiàn)出了它的優(yōu)良性能，所以應(yīng)用比較廣泛，而其中比較常見的有電容式智能壓力變送器，以及單晶硅諧振式智能壓力變送器，這兩個(gè)壓力變送器主要的功能是測(cè)量天然氣工作中的開采、分析、運(yùn)輸以及計(jì)量等程序環(huán)節(jié)中的壓力，其中的壓力還包括清潔管道的壓力、輸送天然氣干線的壓力以及用戶用氣的壓力。

2.3 安全監(jiān)測(cè)

因?yàn)樘烊粴獾慕M成成分中包括甲烷和硫化氫，兩者均為有害氣體。為了避免在天然氣集輸?shù)倪^程中，將甲烷、硫化氫分離出來(lái)，危害工作人員，在具體進(jìn)行天然氣集輸處理中，需要采用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀和硫化氫氣體檢測(cè)儀來(lái)對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)中硫化氫和甲烷等危險(xiǎn)氣體濃度進(jìn)行檢測(cè)，以此來(lái)保證天然氣集輸作業(yè)是安全的、可靠的。目前，在天然氣集輸系統(tǒng)中，可燃?xì)怏w檢測(cè)儀和硫化氫氣體檢測(cè)儀的應(yīng)用方式有兩種，即固定式和便攜式。但因可燃?xì)怏w檢測(cè)儀采用的是催化燃燒型傳感器探頭，采用便攜式來(lái)應(yīng)用可燃?xì)怏w檢測(cè)儀有利于發(fā)揮儀表的作用[2]。

3 天然氣集輸常見自動(dòng)化儀表的可靠性分析

第一，應(yīng)用腐蝕防護(hù)技術(shù)。該技術(shù)主要針對(duì)管道環(huán)境。首先，控制腐蝕介質(zhì)內(nèi)的濃度值，降低H2S濃度、礦化程度等。其次，對(duì)管道內(nèi)液體的流速和流態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在管網(wǎng)壓力支持的條件下，盡量選取經(jīng)濟(jì)的管徑，使氣體的流速保持在3-6m/s以內(nèi)，降低積液殘留[3]。再次，科學(xué)設(shè)計(jì)氣流走向及管道自身形狀，運(yùn)用保溫法控制內(nèi)部溫度。第二，動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)緩蝕劑的注入量。開展連續(xù)性加注時(shí)盡量使用重力式加注設(shè)備，也可借助計(jì)量泵及噴嘴等。它能使加入管道中的緩蝕劑成為霧狀。在使用緩蝕劑過程中，還要密切留意加注的方法及時(shí)間，防止造成管線的堵塞。第三，在設(shè)備問題方面，要安排工作人員對(duì)集氣站的相關(guān)設(shè)施進(jìn)行常規(guī)的修理及保養(yǎng)，特別針對(duì)特殊的壓力容器，需要使用儀器開展定期檢驗(yàn)，對(duì)操作該設(shè)備的有關(guān)人員開展專門培訓(xùn)，提升風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，經(jīng)考察合格后才能正式上崗。第四，重視規(guī)章制度的制定和維護(hù)，對(duì)操作人員進(jìn)行實(shí)際操作培訓(xùn)，依照相關(guān)制度開展標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)，把安全生產(chǎn)責(zé)任制度運(yùn)用到每一道工序和每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，防止因人為引起的安全事故。第五，加強(qiáng)常規(guī)管理，實(shí)行管理責(zé)任制，把安全工作放在首位，組織技能評(píng)比和考核，完善獎(jiǎng)懲制度，增強(qiáng)企業(yè)職工的綜合素質(zhì)。在注重預(yù)防的前提下，確立完備的應(yīng)急方案，提升應(yīng)急處理能力。

4 結(jié)語(yǔ)

在天然氣集輸系統(tǒng)中，壓力變送器、溫度測(cè)量?jī)x表、浮動(dòng)式或差壓式液位儀表、安全監(jiān)測(cè)儀表作為常見的自動(dòng)化儀表，在天然氣集輸中發(fā)揮重要作用。但因天然氣集輸作業(yè)中容易受到某些因素的影響，因此需要強(qiáng)化自動(dòng)化儀表的安裝、接地、檢測(cè)、設(shè)置等，提高自動(dòng)化儀表的可靠性，為提高天然氣集輸水平創(chuàng)造條件。