电气及自控仪表在天然气工程项目的应用分析

电气及自控仪表在天然气工程项目的应用分析

安荟宇

大庆油田有限责任公司天然气分公司储运一大队 黑龙江省大庆市 163311

摘要：随着人们生活水平质量的不断能提高，在对社会环境对环保的要求不断提高，使得天然气行业飞速发展，而天然气工程建设则紧跟时代步伐不断创新，其中电气设备为其稳定运行提供可靠保障，尤其是电气工程的自动化发展，将成为主要趋势。基于此，文章中对电气及自控仪表在工程项目中的应用做出分析，确保各个要点更完善。

关键词：天然气；自控仪表；电气；工程项目；通讯

引言

近几年来，随着新工艺、新技术的发展，在徐深气田天然气采输生产工艺中应用了大量的自控仪表，极大地提高了井站的自动化水平。但由于自控仪表对安装、计量介质、维护保养等都有较高要求，随着使用年限的增加暴露出越来越多的问题，制约着正常生产。因此，有必要对自控仪表的影响因素进行综合研究，有针对性地采取各种措施，充分保障仪表长期稳定运行，确保安全生产。

1电气设备在天然气工程中的应用

由于天然气站场，其环境为易燃易爆场所，故防爆电气设备在天然气工程建设中要求很严格。在施工过程中，电动机、发电机、加药泵、电伴热等电气设备，相对施工质量要求比较高。运行后环境的独特性，要求施工人员在前期掌握专业和相关专业知识，保证电气设备安装的专业性。电缆铺设也具有很高的要求，铺设前必须进行绝缘测试，合格后方可进行铺设。确保电气设备型号和性能准确无误，电机功率的选择及其控制要求，都必须严格按照设计安装。电气和自控设备接地系统同等重要，生产后直接关系到了设备和人身的安全。电气设备和其他设备之间的通讯和控制也应由专业人员施工。施工中，还要为其用电提出安全措施，严格按照电气设备使用规范中的制度，在使用完配电箱后，要将总电源关闭，以维护施工用电的安全性。

2天然气工程中自控仪表设备的安装和调试

2.1在线分析仪防暑降温

导致测量净化气H₂S含量的在线分析仪死机是由于环境温度过高，因此，必须在夏季高温天气下为在线分析仪表“防暑降温”，恢复仪表正常运行。现场采取的方法很简单，那就是为分析小屋搭设一个遮阳棚，避免东西方向强烈的阳光直晒，这样分析小屋内的温度就不会高于50℃，采取遮阳措施后分析仪一直正常运行，再未出现死机现象。

2.2及时修正计量参数

目前也周期性对天然气进行取样和分析，但在取样周期内，随着开关井数的变化，天然气的物性参数也在变化，为此可考虑缩短气样的分析周期，或安装在线气体组分分析设备，实现气体组分的在线实时分析，以及物性参数的实时更新，可有效降低因物性参数更新不及时对计量准确性造成的影响。

2.3安装质量控制

在施工过程中，要为其提出合理的执行措施。根据施工工作中的国家行业规范标准和施工技术标准，需要在期间对材料、设备和工程施工因素、设计变更问题等严格控制，保证所有的材料、设备都能合格。在施工工作中，也要详细记录，特别是隐蔽工程的检查工作。在工程前期，根据项目的相关规定，经过工程管理员严格检查，在各个方面都合格后，方可开展工程的下一步施工。在质量检查与验收控制工作中，根据厂家提供的资格证书和设备说明书，明确具体的技术要求和质量标准。保证在该情况下，达到现场仪器仪表安装质量的提升，完成自动化仪器仪表工程的标准评定。设备之间的完美结合和运行的可靠性，取决于施工过程质量的控制。一旦信号或电源中断，虽然可能是因为很小的失误造成，比如：接头松动、强电干扰、程序有漏洞等，都将会给整个系统造成严重的后果，有时会还会造成全厂瘫痪的危险，由此可以看出施工过程质量控制的重要性。工程安装和调试过程，还存在很多问题，比如:电气与仪表控制方式设计不明确、现场设备控制盘电源和通讯重复设计、设备之间的命名不明确等。尤其是电缆，常出现漏铺和重复铺设，且存在强电电缆和弱电电缆存在交叉或重叠现象，问题的存在不仅要加强对材料的准备以及专业审查，还要促进现场勘查与专业之间的沟通。在系统调试和工程参数分析工作中，也要由专业人员统一指挥，在一些用电设备上配置相关的安全标识，安排专业人员对其负责，避免仪表设备被随意拆卸。在这种情况下，通过安全防护措施的应用，不仅能维护设备的安全性，也能促进施工整体的安全性。

3天然气自动化技术发展和创新

3.1加强对通讯技术的重视

通讯技术在自控系统中已经得到了广泛的应运，通讯技术近几年已得到了飞速的发展，只要设备为标准接口和标准协议，那么设备和中央控制器就能传达数据。尤其是MODBUS通讯协议，已得到了很成熟的运用。各种自控设备，包括：PLC、RTU、HMI、驱动程序、输入/输出设备等，都可以通过MODBUS协议来启动远程操作。将计算机网络技术应用在通讯工程自动化发展中，将其作为核心因素，实现信息共享化。信号处理是通信工程中一个重要环节，其包括过滤，编码和解码等。从发送端（信号源）传输到一个或多个接受端（信宿），接受端能否正确辨认信息，取决于传输中的损耗功率高低。在发送时，利用调制技术将原有数据进行调制，把载有信息的高频加载于电流，然后在固定电力线上进行传输。根据不同信号类型，对传输线的距离和型号要求也是不同的。在信号接收端，先经过滤波器将调制信号采集出，再经过解调，通过解调技术，就可得到原通信信号，以实现信息高效率传递。应用现场总线技术，能减少电气和仪表工程装置的使用成本，节省安装材料和费用。

3.2 HMI画面和联锁技术的创新

HMI是HumanMachineInterface的缩写，即：“人机接口”，也叫人机界面。人机界面是系统和用户之间进行交互和信息交换的媒介，它实现信息的内部形式与人类可以接受形式之间的转换。HMI的接口种类很多,有RS232、RS485、RJ45网线接口等，同时也相应的有很多软件来实现不同的控制要求。在生活中，凡参与人机信息交流的领域都存在着人机界面。在工业生产中，人机界面的完美设计和运行，将为生产人员带来很大的便利，提高了设备的安全性。现在人机界面已具有强大的功能，比如：可以通过报警参数的设置，来触发界面颜色的相应变化，使生产过程，一目了然；再通过声音的不同来提示值班人员生产运行情况，以便做出及时调整和处理。尤其对于工艺非常复杂的化工厂，由于设备和管路较多，控制参数也非常的复杂，人机界面的完美设计，将大大提高生产力，减少值班人员的操作频率，提高安全性。程序中在进行了可靠的联锁处理后，使运行更加可靠，通过采集到的数据，系统自动判断进行如何动作，一但超过设定值，联锁触发现场一次设备的及时动作，能最有效的避免安全事故发生。本人现在从事的是通过差压技术来实现的液化天然气生产工厂，亲身体会到了人机界面的重要性，人机界面是和程序、参数设计、通讯技术等密切相关的，他们之间的有机结合，协同发挥，才能做到高效、有序。

结语

基于以上的分析，天然气工厂自控仪表设备具有：防爆、高精度、高稳定性、相应迅速等特点，现场仪表为工厂数据的采集提供了有力保障。电气系统能够保障供电系统和生产的稳定性。同时，自控系统占据着全厂控制中心的作用。在工程建设中，电气、仪表、自控设备在安装和调试时质量的要求，表现得更为重要、独特。通讯技术也在自控系统中相应得显为更加重要。

参考文献

[1]陆德民主编．石油化工自动控制设计手册（第三版）［Ｍ］．北京：化学工业出版社，２０００．

[2]李雪.浅谈电气及自控仪表在工程项目中的应用[J].北方交通，2014（z2）：107-109.

[3]徐建平，李佳嘉，谢亚莲，等.自动化仪表与控制系统功能安全技术集成研究和应用[Z].上海工业自动化仪表研究院，2014.