［關(guān)鍵詞］自動(dòng)化儀器儀表；安裝調(diào)試；抗干擾

1 常見(jiàn)的自動(dòng)化儀器儀表

1.1 溫度儀表

油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程復(fù)雜，所用設(shè)備和管道繁多，對(duì)溫度的控制要求較高。目前，常用的測(cè)溫設(shè)備有雙金屬溫度計(jì)、熱點(diǎn)阻（偶）等。

1.2 壓力儀表

壓力作為油氣儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)過(guò)程中的重要控制參數(shù)，與生產(chǎn)安全密切相關(guān)。在油氣儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)過(guò)程中，常用的壓力檢測(cè)裝置主要有波登管壓力傳感器、電容式壓力傳感器、共振型壓力傳感器、擴(kuò)散硅壓傳感器等。

1.3 物位儀表

物位儀表是油氣儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并顯示液體位置及高度的儀器儀表。物位儀表通常是利用浮力原理來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)量功能，即通過(guò)測(cè)量液體表面受重力影響而產(chǎn)生的位移量，從而得出液面高度。

1.4 流量?jī)x表

流量?jī)x表能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)流體流動(dòng)狀態(tài)，具有精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。根據(jù)測(cè)量原理的不同，流量?jī)x表可以分為轉(zhuǎn)子流量計(jì)、差壓式流量計(jì)、科里奧利式質(zhì)量流量計(jì)、電磁式流量計(jì)等。

2 自動(dòng)化儀器儀表應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

2.1 提高油氣儲(chǔ)運(yùn)效率

在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，需對(duì)各類生產(chǎn)設(shè)備及其相關(guān)管線進(jìn)行有效控制與管理，采用自動(dòng)化儀器儀表可以實(shí)現(xiàn)對(duì)管線內(nèi)的參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生異常狀況時(shí)，自動(dòng)化儀器儀表可及時(shí)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳輸給控制系統(tǒng)，保證控制系統(tǒng)能及時(shí)作出反應(yīng)。

2.2 增強(qiáng)設(shè)備管理能力

在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，需要對(duì)儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，確保其安全穩(wěn)定運(yùn)行。在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中采用自動(dòng)化儀器儀表，既可減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)與管理，可提高整體系統(tǒng)和設(shè)備的管控能力，實(shí)現(xiàn)油氣儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化調(diào)節(jié)、控制。

2.3 控制長(zhǎng)輸管道參數(shù)

遠(yuǎn)距離油氣管道是我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)事業(yè)的重要組成部分，也是我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)未來(lái)發(fā)展的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在長(zhǎng)距離油氣儲(chǔ)運(yùn)管道中，自動(dòng)化儀器儀表的應(yīng)用除了要遵循能量守恒原理外，還對(duì)各種參數(shù)進(jìn)行調(diào)整與優(yōu)化，這有助于實(shí)現(xiàn)對(duì)原油輸送效率的科學(xué)調(diào)控。

3 自動(dòng)化儀器儀表的安裝調(diào)試與抗干擾方法

自動(dòng)化儀器儀表對(duì)使用環(huán)境、安裝技術(shù)、抗干擾能力等有著較高要求。我國(guó)某西部管道輸油氣分公司采用自動(dòng)化儀器儀表，為保證儀器儀表的正常使用，從儀器儀表的安裝調(diào)試和抗干擾方面進(jìn)行嚴(yán)格控制。其中油氣水流量計(jì)量是企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行、集輸?shù)葦?shù)據(jù)采集的重要設(shè)施，該企業(yè)采取如下方式進(jìn)行流量測(cè)量?jī)x表的選型、安裝及抗干擾。

3.1 流量測(cè)量?jī)x表選型

該企業(yè)對(duì)流量測(cè)量?jī)x表測(cè)量精度的要求見(jiàn)表1。

由于工程位于西部偏遠(yuǎn)地區(qū)，施工環(huán)境惡劣，施工人員素質(zhì)參差不齊，容易導(dǎo)致部分測(cè)量?jī)x器誤差偏大，不能滿足使用要求。為此，需在明確儀器儀表類別和需求的基礎(chǔ)上進(jìn)行儀表選型。

3.1.1 濕氣計(jì)量撬儀表

當(dāng)前氣–液兩相流在石油和天然氣工業(yè)中廣泛存在。隨著油田開(kāi)發(fā)進(jìn)入高含水期，如何提高油井產(chǎn)量和含水監(jiān)測(cè)精度成為迫切需要解決的問(wèn)題。企業(yè)通過(guò)采用水分單相流量計(jì)，可省去計(jì)量分離器、計(jì)量橋管輪換等設(shè)備，不僅占地面積小、流程布置簡(jiǎn)單，而且能實(shí)現(xiàn)連續(xù)在線流量測(cè)量，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，便于對(duì)氣井生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

3.1.2 氣液分離后氣相儀表

部分氣井具有較高的水露點(diǎn)，氣–液分離后仍有部分液體存留，企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中需要考慮這些液體對(duì)氣液組分的影響，合理選擇氣相儀表。表2為氣–液分離段中各種流量計(jì)的影響因素及特點(diǎn)。

本項(xiàng)目以JS2035HF井為研究對(duì)象，綜合考慮氣–液分離后流量、氣質(zhì)情況、用氣性質(zhì)、壓力、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，采用差壓式流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算標(biāo)況流量。具體參數(shù)見(jiàn)表3。

3.1.3 儲(chǔ)液罐油水液位儀表

當(dāng)壓裂井返排率達(dá)不到100%時(shí)，為加快試氣投產(chǎn)速度，需經(jīng)試氣組試氣分離器進(jìn)入生產(chǎn)流程，因此，儲(chǔ)液箱底部一般都有壓裂砂。隨著井下壓力下降、產(chǎn)量下降，泡沫抽采、高壓氣體舉升、連續(xù)油管抽采等技術(shù)相繼投入使用，會(huì)導(dǎo)致生部分乳狀液，這些液體進(jìn)入儲(chǔ)液槽，隨著開(kāi)采過(guò)程不斷向地面設(shè)備注入，最終在油水兩相中形成乳化原油?？梢?jiàn)，儲(chǔ)液槽內(nèi)由下往上流動(dòng)的介質(zhì)為砂、水、乳化液及油。圖1為儲(chǔ)罐液位計(jì)量?jī)x表（截面）示意。

3.2 自動(dòng)化儀器儀表安裝調(diào)試

3.2.1 自動(dòng)化儀器儀表現(xiàn)場(chǎng)安裝

在合理選擇儀器儀表后，需嚴(yán)格落實(shí)儀器儀表的安裝和調(diào)試工作。應(yīng)在分析儀器儀表類型及工作原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化管路及總控制開(kāi)關(guān)的安放位置。自動(dòng)化儀器儀表所處環(huán)境復(fù)雜，所以儀表的安裝應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及操作規(guī)程進(jìn)行，提高儀表的整體性能，避免因?yàn)榘惭b不到位出現(xiàn)故障而影響到油氣儲(chǔ)運(yùn)。在安裝過(guò)程中，鋼槽加工完成后應(yīng)掌握儀表板尺寸及規(guī)格，確定儀表預(yù)留孔位，為儀表安裝質(zhì)量控制作好準(zhǔn)備。在安裝前，要對(duì)槽鋼結(jié)構(gòu)的正確性及安裝質(zhì)量進(jìn)行多次檢查，確認(rèn)無(wú)誤后方可安裝儀表。在組裝時(shí)，可將表放在對(duì)應(yīng)的托架上，并用螺栓緊固。

3.2.2 設(shè)備及管路安裝

儀表及相關(guān)部件安裝完成后，需要進(jìn)行有關(guān)工藝管線設(shè)備的安裝。在安裝設(shè)備及管線時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①在正式安裝前要確保自動(dòng)儀表及線路設(shè)計(jì)合理、精確；②保證各部分的安裝位置、數(shù)量及工藝的正確性，為設(shè)備及管線的安裝打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；③嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行設(shè)備、管道的安裝，加強(qiáng)設(shè)備及管道的安裝質(zhì)量監(jiān)督。

3.2.3 調(diào)試與校對(duì)

自動(dòng)化儀器安裝調(diào)試完成后需調(diào)試校準(zhǔn)，消除操作誤差，提高設(shè)備運(yùn)行安全穩(wěn)定。在調(diào)試和校準(zhǔn)過(guò)程中，做好參數(shù)調(diào)整、試運(yùn)行等工作，防止儀器儀表在以后的運(yùn)行中發(fā)生故障。

3.3 自動(dòng)化儀器儀表抗干擾措施

3.3.1 接地安裝

接地系統(tǒng)的運(yùn)行情況和安裝水平會(huì)受到電流幅值、波形狀態(tài)等因素的影響。接地安裝通常包括單點(diǎn)接地和多點(diǎn)接地兩種方式，通常情況下單點(diǎn)接地的方式不會(huì)對(duì)自動(dòng)化儀器儀表產(chǎn)生較大的干擾。要保證地線的正確敷設(shè)，然后根據(jù)已有的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)地線進(jìn)行抗干擾處理，最后進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證接地裝置是否符合設(shè)計(jì)要求。一般情況下，接地電阻應(yīng)適當(dāng)?shù)叵拗圃?～10Ω，且越接近5Ω越好。在接線時(shí)，要特別注意接線方式，按并聯(lián)方式進(jìn)行安裝。因?yàn)楫?dāng)串聯(lián)時(shí)，電流流入公用地線的概率很大。

3.3.2 消除電磁干擾

儀表在開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生高壓，這將對(duì)儀器的工作環(huán)境造成電磁干擾，降低其抗干擾能力，使安裝的儀器無(wú)法長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可采取增加阻容網(wǎng)絡(luò)、增加二極管等多種方案。具體實(shí)踐中，可根據(jù)儀器安裝現(xiàn)場(chǎng)的具體情況選用最適合的抗干擾方案，如采用屏蔽技術(shù)保護(hù)儀器，有效提高儀器的工作穩(wěn)定性與可靠性?；蛟黾幼枞菥彌_器，提高儀器的抗干擾能力。油氣儲(chǔ)運(yùn)中常用緩沖器為10～20Ω，電容值為0.22～1μF，該設(shè)備通過(guò)對(duì)儀器屏蔽層及電纜的合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化，保證設(shè)備在正常工作時(shí)不受外界電磁干擾。

3.3.3 屏蔽干擾

物理屏蔽是抗干擾方法。為有效屏蔽干擾信號(hào)，通常采用低電阻或弱磁的材料作為屏蔽件。在外部電磁環(huán)境較復(fù)雜的情況下，通過(guò)合理的儀器布置可有效減小外部電磁環(huán)境對(duì)設(shè)備的影響。根據(jù)遮蔽范圍的不同，遮蔽方式可分為全局遮蔽與局部遮蔽。全屏蔽技術(shù)主要應(yīng)用于設(shè)備密集、空間大、人員密集、距離近的場(chǎng)合。當(dāng)采用局部屏蔽技術(shù)時(shí)，需要對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行識(shí)別，并安裝適當(dāng)?shù)钠帘窝b置。

4 結(jié)束語(yǔ)

自動(dòng)化儀器儀表的安裝調(diào)試及抗干擾工作，是確保油氣儲(chǔ)運(yùn)正常運(yùn)行和準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)安裝過(guò)程的嚴(yán)格把控和抗干擾措施的有效實(shí)施，可以提高儀器儀表的穩(wěn)定性和可靠性。在未來(lái)的工作中，應(yīng)繼續(xù)關(guān)注行業(yè)的發(fā)展動(dòng)態(tài)，不斷學(xué)習(xí)和引入先進(jìn)的技術(shù)和方法，進(jìn)一步優(yōu)化安裝流程，提升自動(dòng)化儀器儀表的抗干擾能力。