天然气管道控制自动化仪表故障的排除对策分析

天然气管道控制自动化仪表故障的排除对策分析

陈正华 张海滨

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摘要：随着社会经济的快速发展，现场仪表在长输天然气管道行业中的作用至关重要，其能够为自动化控制与安全生产提供保障，提高生产效益。天然气压缩机撬是油气开采的重要设备之一，电驱式压缩机在长输管道上应用较多，广泛应用于天然气处理、外输以及发电机组的供应。作为监测机组压力、温度、振动、物位等各项运行参数的仪器仪表，一方面提升了工艺流程自动化水平，另一方面对机组运行的稳定性和安全性起到重要作用。

关键词：天然气管道控制；自动化仪表故障；排除；对策分析

引言

目前，仪表自动化控制系统得到了广泛应用，但由于其属于精密仪器，且运行环境相对复杂，故障发生率较高。因为该系统可对制造产业的生产运营造成直接影响，所以如何降低故障发生率、做好仪表自动化控制系统的维护工作成为相关工作人员需要深入探讨的课题。倘若仪表出现故障，可自动判断故障类型和程度，停止相关设备运行并发出报警，检修人员接收报警信号后根据故障信息做好各项准备，及时前往故障位置排除故障，将故障带来的损失控制在最小范围内，这对保持设备稳定运行，延长设备使用寿命，保障企业生产经营和社会效益有积极现实意义。

1仪表故障判断方式

近几年，随着各种仪表使用的增多，在工作过程中难免会出现各种故障，遇到各种问题，例如常见的仪表故障有：示数显示异常、不显示数值或者数值不变化等。出现这些问题原因有：一个是生产过程中出现工艺问题；另一个是仪表故障，仪表自身受到电磁场干扰或者内部敏感元件出了故障而显示错误，导致实际的生产参数与仪表显示的数值不一致。在实际的故障排查中要沉着应对，冷静分析，找出问题所在。这就要求工作人员不仅要懂得仪表结构和工作原理还要熟悉仪表所测量的工艺过程和反应物的具体情况，在处理仪表故障时，应该综合考虑工艺过程和仪表自身故障，找出问题所在，及时排除故障。

2机组仪控部件常见故障分析

2.1振动传感器常见故障

振动值跳变。振动传感器故障在本机组不常见，通常由于外界存在电磁干扰，而传感器选用不合理或者电缆信号线屏蔽效果不好，导致抗干扰能力不强，检测值无规律跳动。之前经历过一个项目，压缩机机组在正常运转过程中，机组曲轴箱壳体振动传感器检测值时不时出现无规律波动现象，触发机组关断保护，在更换同一批次型号传感器波动情况还是存在。

2.2无流量开关故障

开关电池电量不足。当前无流量开关通常采用3.6VDC锂电池插接式供电，供电周期根据机组运转时间及电池质量和受环境温度等因素影响，使用寿命存在不确定性。在故障统计分析中，机组因无流量开关问题故障导致停机的比例较高约50%，而在50%比例中，因开关电池原因导致机组停机的比例高达70%，所以保障无流量开关的供电稳定性显得至关重要。

2.3温度控制仪表系统故障

温度控制仪表系统故障的产生与设备使用条件、环境和工艺条件等的变化有关，实践中需要根据仪表系统的指示情况来判断具体故障。温度控制仪表的指示值出现突变，多由系统故障造成。温度控制仪表系统的指示值对实际温度的反映通常较为滞后，如果发生突变，则意味着系统内部的热电偶、热电阻、补偿导线和变送器等可能出现故障。此外，如果仪表系统指示出现快速振荡，则可能是出现了控制参数问题。如果系统指示的波动幅度较大且较为缓慢，同时工艺操作未发生变化，则说明系统自身出现问题，需要及时维护。

2.4压力控制仪表常见故障分析

化工企业中，弹簧管压力表、膜盒压力表等通常作为就地压力仪表存在，运行稳定，落实定期检验，及时更换磨损、损坏零部件或更换新表就能确保整个系统正常运行。压力测量仪表能够为自动化控制系统提供各项压力参数，根据参数控制系统发出各项指令，完成自动化控制。一体化压力变送器是目前煤化工企业普遍使用的一种测量仪表，种类较多，故障问题可分为三类，即变送器毫安读数为零，无法及时响应变送器施加的压力变化，数字压力变量读数过低或过高等，需要检修人员及时检查设备，确定故障位置和原因，如变送器毫安读数为零时，检修人员要检验信号端子与电源是否连通，电源线极性连接是否接反，开放式二极管是否与测试端子交叉，采取对应处理措施，以保障仪表设备正常运行。

3技术改造优化

3.1状态检修

仪表控制系统的状态检修指在设备运行过程中通过监测和分析设备状态，及时发现设备的异常和故障，以便及时维修或进行预防性维护。第一，通过安装传感器和监测仪表等设备，实时监测和记录设备的温度、压力和流量等状态。第二，分析监测数据，判断设备是否存在异常或故障。第三，根据监测数据的分析结果确定故障原因，如果是由于环境因素或维护不当导致的故障，那么需要及时采取相应的维修措施或进行预防性维护。第四，根据故障原因和设备状态制订相应的维修计划，包括维修时间、维修内容和维修人员等。第五，按照维修计划进行维修，并测试和验证维修后的设备，确保设备能够正常运行。第六，根据状态检修的经验和教训建立故障预防机制，避免类似故障再次发生。

3.2气动调节阀的日常维护

气动调节阀在正常使用中需要定期维护，才能确保各个阀门动作准确，当石墨作为气动调节阀的填料时，在填料中滴加一次润滑油可以保证调节阀三个月内的正常运转。在气动调节阀的使用过程中，若是发现填料处螺帽轻微松动，应该及时拧紧螺帽，防止杂物混入石墨中，影响润滑效果，若是发现螺帽严重松动，则应该核查填料石墨是否用完，若用完则应该及时补充，确保润滑剂的充足供应。若是聚四氟乙烯的填料过于干燥，则应该及时更换填料，防止阀门的过度磨损进而影响阀门的密闭性。

3.3提高工作人员专业素质水平

现代化工行业发展中，测量仪表及自动化系统融合及应用层次较深，不同仪表作用和应用内容各异，要想构建高质量维护体系，就必须提高维护人员职业素养和思想水平，提升其专业素质和维修经验，确保能够第一时间发现和确认故障类型及原因，并及时排除故障。化工企业处于不断进步发展的阶段，相关测量仪表及自动化控制系统也迭代更新，维修人员必须加强自我学习，学习各种先进仪表知识和维修技巧，定期考核，激励维修人员自我提升，减少人为失误导致的故障问题，逐渐打造出一批专业素质过硬、经验丰富的维修队伍。

3.4定期做好维护对压力变送器

对压力变送器的零点、量程进行标定，对取压管线定期低点排放，定期清洁变送器入口膜片处的异物、杂质；定期对变送器开盖检查紧固，对变送器表体及格兰头密封、紧固情况做好检查，检查变送器表体接地情况是否良好，检查变送器安装位置是否处于高温、振动大、磁场强的位置，若存在，需重新进行安装调整。

结语

通过对天然气压缩机仪控部件常见故障的分析和总结，为今后机组的维护保养及检修提供了技术支持，为压缩机仪控部件稳定运行提供了可靠的保障，有效降低了机组的故障率。仪表自动化控制系统作为现代工业领域生产的主要装置系统，应用范围较为广泛，在生产运营中发挥着至关重要的作用，因此必须采用科学合理的维护技术和手段最大限度防范系统故障的发生。在实际维护中，需要详细把握各类故障的维护要点，通过必要的培训和完善的制度保证相关人员不断提高维护水平，从而为仪表自动化控制系统的稳定运行提供保障。

参考文献

[1] 宫俭纯，邓 燕，刘志芳，等. 海洋石油平台电驱式天然气压缩机 撬内液位变送器选型[J].化工自动化及仪表，2021（1）：100-102.

[2]刘峻含，刘向铭，曹 硕.伴生气压缩机无油流开关供电系统的技术改造及其效益[J].天津科技，2022（9）：68-70；76.