仪表自动化设备故障与维护技术分析

仪表自动化设备故障与维护技术分析

张文焘

中海石油（中国）有限公司深圳分公司广东深圳518054

摘要：仪表自动化设备在海洋石油平台中发挥着极其重要的作用，许多机械设备的运行情况必须要依靠各种仪表自动化设备来进行实时监控，为了保障海洋石油平台中各种机械设备的正常工作，相关设备维护人员应对仪表自动化设备的故障问题提起高度重视。

关键词：海洋石油平台；仪表自动化设备；故障问题

前言

在海洋石油平台开采石油需要用到大量的机械设备，石油的开采效率与各种机械设备的运行状态息息相关，一旦某个机械设备出现了故障却没有被提前发现，那么整个海洋石油平台的石油开采都会受到一定的影响。仪表自动化设备的主要作用就是对各种机械设备的运行状态进行监测，如果机械设备的运行出现了异常情况，那么相关技术人员就可以提前采取措施来减少损失。为了保障海洋石油平台的正常生产，相关技术人员应做好仪表自动化设备的维护工作，尽量减少仪表自动化设备的故障。

1海洋石油平台仪表自动化设备故障原因分析

1.1海洋石油平台自动化温度仪表故障原因分析

许多开采石油的机械设备在实际运行时对温度有着很高的要求，一旦自动化温度仪表出现了故障，那么这些机械设备的运行也会受到一定的影响。一般来说，自动化温度仪表出现故障只会有两种情况，一种故障就是显示的温度不准确，仪表上显示的温度比实际的温度要高得多或低得多，另外一种故障就是仪表温度的显示出现很大的延迟，无论是哪一种故障，对于机械设备的运行来说都是非常不利的。根据经验，自动化温度仪表发生这两种故障的根本原因在于其内部的变送器和放大器，当自动化温度仪表内部的变送器和放大器产生故障时，仪表温度的显示就会不准确，甚至出现一定的延迟。

1.2海洋石油平台自动化流量仪表故障原因分析

在石油开采的过程中，监测石油的流量必须要用到自动化流量仪表，当自动化流量仪表产生故障时会造成流量检测的不准确，不利于海上石油的连续开采。自动化流量仪的故障有时会在检测的过程中发生，相关技术人员在检测流量时一般会利用流量阀对石油的流量进行一定的调节，此时必须要借助自动化流量仪对流量的具体数据进行实时的监测，当检测到的流量值越来越小时，这说明相关技术人员没有按照标准的操作规程来操控自动化流量仪表，使得自动化流量仪表产生了一些问题。如果技术人员按照标准的操作规程对自动化流量仪表进行了操控，可是检测到的流量值却没有发生任何的变化，这说明自动化流量仪表内部的自动控制系统可能产生了一定的故障，技术人员在排查故障时应重点查看自动控制系统中的信号传输系统，一般只有这个部分出现了故障，自动化流量仪表才会无法检测到流量值的变化。

2海洋石油平台仪表自动化设备故障的预防和维护

2.1建立较为完善的管理制度

仪表自动化设备产生故障的原因是多种多样的，这其中既有人为的因素，也有非人为的因素，非人为的故障因素往往具有很大的偶然性，因此只有在提前做好各种预防措施的基础上，才能最大程度的降低仪表自动化设备发生故障的概率。而对于那些人为的故障因素来说是完全可以避免的，相关的设备管理人员首先一定要将各个仪表自动化设备的操作规程完整的制订出来，上文已经多次提到，如果不按照操作规程操控仪表自动化设备，那么就很有可能造成仪表自动化设备的损坏。因此，这些操作规程制订完成以后要对相关技术人员进行严格的培训，只有接受过培训的专业技术人员才能操控这些仪表自动化设备，其他未经过培训的人员禁止私自使用。虽然这些规章制度较为严格，但是却对仪表自动化设备产生了很好的保护作用，在这种严格的制度下，能够直接避免仪表自动化设备受到人为的损坏，大大降低了仪表自动化设备发生故障的几率。

2.2提前做好较为完善的预防措施

上文已经提到，为了做好海洋石油平台仪表自动化设备的维护工作，相关人员必须定期对仪表自动化设备进行检查，定期检查的目的就是防止仪表自动化设备在真正工作时产生故障。某海洋石油平台仪表自动化设备检查过程如下图1所示，从图中可以看出，这些设备的检查不是仅由一名技术人员就能够完成的，至少需要两名技术人员互相协助才能完成检查工作，而且多名技术人员共同检查可以发现更多的问题，有利于后续维护工作的开展。一般来说，海洋石油平台都具有较大的规模而且拥有自己的生产线，在海洋石油平台的生产车间中仪表自动化设备发挥着至关重要的作用，一旦这些设备出现了故障，那么影响的将会是整条生产线，所以对于相关技术人员来说，一定要对生产线上仪表自动化设备的故障问题提起高度的重视。在进行实际的管理时，日常的检查工作是必须要进行的，还有一项重要的工作就是设备运行时的监测工作，机械设备的监测是通过仪表自动化设备来完成的，而仪表自动化设备的监测工作则需要相关技术人员来完成，上文已经提到了一些仪表自动化设备在运行时可能产生的一些故障，为了及时的解决这些故障，保障海洋石油平台的正常生产，相关技术人员在工作时应负起责任，发现异常要及时处理。

2.3利用科学的诊断技术及时发现问题

目前的仪表自动化设备大多由计算机直接进行控制，因此相关技术人员在对仪表自动化设备进行诊断时也应采取一些较为先进的计算机技术。利用计算机技术的一大优势在于可以精准的测出某项数据，如果这个数据不是处于正常范围的话，那么马上就能够判定故障的原因所在，找出了故障的原因接下来的维修工作就很容易进行了。除此之外，利用计算机程序对仪表自动化设备进行监测也是非常重要的，技术人员不可能全天24小时只监测仪表自动化设备这一种设备，在海洋石油平台中还有一些更为重要的设备也需要相关技术人员的监测，在人力资源有限的情况下，利用计算机程序监测是一种非常高效的监测手段，因为计算机程序可以反复运行，而且计算机程序对于故障的判定十分严格不带有任何的感情色彩，不存在“瞒报”的现象，只要仪表自动化设备的运行出现了一点的异常，程序就会立刻做出判定并发出警报，便于相关技术人员采取措施。仪表自动化设备运行时产生的各种数据可能是维修时需要用到的珍贵资料，在计算机技术的帮助下，可以将设备运行时产生的各种数据直接存入电脑中，编辑好日期之后，如果在维修时需要用到哪项数据可以直接在电脑中找到，节约了大量的维修时间。

2.4质量较差的设备应及时更换

为了保障海洋石油平台的稳定生产，降低相关人力资源成本，相关的设备管理人员应尽量降低仪表自动化设备发生故障的几率。首先从设备的采购阶段就应坚持这一原则，在充分考虑成本的基础上，要尽量选择知名厂商生产的质量过关的仪表自动化设备，对于那些老旧的设备和经常出现故障的设备要直接予以更换，不能再让这些设备参与到生产之中，因为一旦这些设备出现故障，不仅找人维修要浪费一定的时间，而且还会耽误生产进度造成一定的损失。更换了全新的设备之后，不仅能够使石油的生产效率得到一定的提升，而且也能极大的节约人力资源，减少设备的维护成本，所以直接更换设备也是一个减少设备故障的途径。

2.5注重海上石油平台生产流程的监控

（1）海上油井信息监控。对海上石油平台的井口压力、油井电潜泵、井下油井压力等参数进行采集、汇总，同时还需要与中控系统进行有效的对接；通过对井口数据采集后，要对其潜在价值给予有效的挖掘，从而为陆地油井分析人员提供实时性的浏览、编辑、分析、报警、计算等功能，并且可以为海上作业者、管理人员提供检测结果，以更好的提高设备运行效率；（2）钻完井信息监控。其一般是以钻完井的静态数据、实时数据和其它油藏、勘探数据为核心，以实现对数据的监控功能和数据库的实时传输，并对多种手段给予综合运用，最终以各类报表、曲线的形式将钻完井的数据信息呈现出来，为下一口生产井和探井的设计提供参考和借鉴；（3）海洋环境信息监控。通常情况下，海上石油平台的人员运载、生产作业均会受到海况和气象的影响，此时就需要对海洋环境气象信息给予实时、动态的监控，这样不仅可以为防灾减灾提供可靠信息，而且还可以确保海上生产的安全开展，进而提高经济效益。

2.6完善火灾及气体监测报警系统

该系统又被称之为火气系统，其可以对可燃气、火灾及毒气泄漏事故给予有效的监测，而且具备灭火和报警功能。海上石油平台生产的产品主要包括了石油、天然气等易爆、易燃物质，在进行钻采和储油阶段，极易诱发爆炸和火灾事故。此时就需要构建一套系统、完善的海上石油平台的火气系统，其能够有效降低火灾火灾爆炸事故的发生率，确保海上石油平台的正常运行。图1描述的是火气系统的基本构成图。

图1火气系统的基本构成图

3总结

总的来说，仪表自动化设备在海洋石油平台中发挥着至关重要的作用，相关技术人员应对此提起高度重视，做好日常的监测工作和维护工作，做好相关的防护措施和应急预案，尽力降低故障问题的产生。

参考文献：

[1]王伟，李志刚，李墨林等.安全仪表系统的安全性与可用性研究[J].自动化与仪表，2015，30（6）：73-76.

[2]雷力.海洋石油平台仪表自动化设备故障维修[J].石化技术，2017，24（11）：247.