加强天然气场站电气自动化设备的可靠性探讨 吕海帆

发表时间:2020/7/20   来源:《中国电业》2020年2月第5期   作者:吕海帆
[导读] 天然气是与人们日常生活密切相关的资源,
        摘要:天然气是与人们日常生活密切相关的资源,为了提升天然气的利用效率,提高天然气的生产与运输质量,进而更好地服务于人们生活,天然气场站开始对电气自动化设备加以利用,所以需要对自动化设备的可靠性加强研究。本文从天然气场站电气自动化设备的发展现状与问题入手,讨论影响电气自动化设备可靠性的相关因素,并分析如何提升电气自动化设备可靠性,希望对相关研究具有借鉴意义。
        关键词:天然气场站;电气自动化设备;可靠性

        如今我国的工业化水平越来越高,电气自动化设备的自动化和智能化水平也越来越高,使得我国的天然气场站实现了良好发展。与此同时,出现的干扰因素也越来越多,气候、机械设备、电子以及人为操作因素都会对天然气场站电气自动化设备的利用造成影响,所以需要对这些影响因素进行分析,然后提出针对性的解决措施。
一、天然气站电气自动化设备的发展现状与问题
        在科学技术不断进步的背景下,我国的天然气终端设备加快了系统化、模块化和智能化的发展进程,尽管电子产品的开发速度很快,但是自动化技术的发展较慢,一些因素以及故障问题依然会导致天然气出现断供,对企业发展以及人们的生活造成不利影响,所以对提升天然气场站电气自动化设备的稳定性与可靠性研究愈加深入[1]。
二、影响电气自动化设备可靠性的相关因素
        天然气是一种清洁能源,其利用可以有效代替煤炭,有利于改善能源结构,减少污染问题,为了实现社会经济的发展,我国建设了“西气东输”等诸多工程,浙江加快推进天然气“多气源一环网”的供气格局,布局天然气“县县通”工程,天然气场站均起到了枢纽作用,而电气自动化设备又是保证天然气输送的关键。为了实现电气自动化设备正常、高效运转,促进电子和天然气终端的发展,保证人们的生活与企业的发展,要对影响电气自动化设备可靠性的相关因素分析。
        首先,环境条件因素。天然气场站中的电气自动化设备容易受到自然环境的影响,如果电气自动化设备长期处于较为恶劣的自然环境下,出现设备表面掉漆的几率就会增加,当自动化设备长期处于潮湿的环境下,可能出现仪器和仪表的锈蚀,造成仪表的灵敏度下降,进而导致天然气场站的自动化设备可靠性降低。所以在检查电气自动化设备的过程中,要对湿度与温度进行严格控制,作为重点的检查对象。
        其次,电子干扰因素。天然气场站在自动化设备运行会利用到电子技术,并且在设备运行的过程中周边环境也会产生大量的电磁波,对设备的运行产生一定的影响,比如说机柜是满足通讯和控制的设备,其在运行中会产生电磁环境,其中的电子元件会受到电子干扰,在安装报警装置后可能会发出错误的信号。
        再次,人为因素。对天然气场站的自动化设备进行操作都是依靠操作人员实现的,如果操作人员的素质存在差异、操作能力不同,就会对自动化设备的运行造成影响,目前部分天然气场站的操作人员缺乏系统的培训,不能严格按照相关规范进行操作,在故障问题的处理上更多的是依靠经验完成,导致设备出现一定问题。同时,部分电气自动化的设备与装置是英文的操作界面,如果缺乏一定的英文知识,在处理故障问题时容易出现操作失误的情况。
        最后,设备质量因素。电子设备以及元件的质量都会对其运行造成影响,比如出现因设备质量缺陷导致系统的运行稳定性不足、出现运行噪音问题,长期不对元件进行修复将导致严重的故障问题,并且在影响设备运行的同时,也对后期的维修管理带来了难度。

所以在采购元件的过程中要保证质优价廉,管理人员也需要对关键的元件加强审核。
三、如何提升电气自动化设备可靠性
        首先,提高设备设计和施工质量。电气自动化设备的质量和性能对设备的可靠性产生了重要影响,所以在设计设备的过程中要对各项指标和参数进行分析,确保设备可以在不同的环境下运行。具体说来:设计人员要考虑到生产规模,并且对电气设备的运行空间充分了解,进而对设备的结构与类型确定,采购出尺寸符合天然气场站的设备。整体看来,设计人员要对多方面的因素进行充分考虑,进而保证电气自动化设备具有可靠性。在浙江天然气管网的场站中,受南方天气影响,一些电气自动化设备处于高温、湿度大、高压等环境下,易对设备的外表以及内部构造造成不利影响,导致设备的正常运行无法得到保证。所以需要对环境因素进行分析,合理利用相关的防护技术,比如密封、灌封和浸渍方法在设备的表面生成保护膜,可以起到对元器件的保护作用。在具体的设计和施工措施上需要考虑到以下内容:第一,在设备进场之前做好开箱记录,加强技术人员对设备的质量检查和验收,对数据进行记录,为后期保养提供帮助;第二,对于电气元件的选取采用打包采购,使用同一企业生产的产品,减少产品间兼容性问题;其三,要加强对施工过程的管理,施工过程质量严重影响设备正常运行状态,需根据现场条件编制合理的安装方案。浙江天然气管网工程对同等规模、同等条件站场开展了标准化设计工作,对设备配套、设备规格及性能进行统一,同时向市场企业开展集约化采购,有效保证浙江地区天然气站场设备可靠性。
        其次,对电磁干扰因素防护技术进行利用。天然气场站的电气自动化设备的位置需要根据实际要求放置,如果存在一些容易遭受电磁干扰的设备,需要采取有效的隔离和防干扰措施。浙江天然气场站内ESD系统采用电磁阀冗余配置,仅两个电磁阀同时非励磁时触发ESD功能,减少电磁干扰引起的误触发;场站配电采用后端断路器闭锁双电源切换开关方式,以防止消防状态下的ATS误动作,提升设备的可靠性。随着科技的不断进步,需要在天然气场站中合理改造电气屏蔽设备,进而提升电磁波的抗干扰能力。此外,浙江场站安装SCADA系统对设备运行情况进行实时监控,将相关的数据进行存储,可以提升维修质量,让设备长期处于稳定运行状态。
        最后,加强管理人员的专业素质。在天然气电气自动化设备管理的过程中,目前的设备科学含量越来越高,也对管理的专业能力提出了更高的要求,为了增强场站管理人员专业素养,由公司组织定期、定专业系统培训,比如通过现场示范、技术培训让操作人员与管理人学习电气自动化的操作,可以暴露人员维护的薄弱环节,掌握电气设备使用需要注意的安全事项,不仅可以提升设备的可靠性,还可以在电气自动化设备出现故障或及时的处理。在设备的使用阶段,公司采用工作票制度确保人员持证、规范上岗,同时培训后可以让操作人员对日常养护以及定期的养护措施掌握,根据电气设备的使用需求对元件进行更换,通过思想教育和宣传也会树立爱护电气设备的意识[2]。
结束语:
        综上所述,为了满足人们的天然气使用需要,提升天然气资源使用的安全性,需要对天然气的自动化设备设计与使用,进而提升设备的可靠性。天然气在社会的发展中占有重要地位,但在其具体应用上还需要解决诸多的问题,比如环境条件、电子干扰以及人为因素,并且会对天然气的自动化设备产生一定的影响。因此,需要提高设备设计和施工质量,对电磁干扰因素防护技术进行利用。此外,还要加强管理人员的专业素质,制定出系统的管理制度,进而有效提升设备运行的可靠性。
参考文献:
[1]张振伟, 赵现英. 如何加强天然气场站电气自动化设备的可靠性分析[J]. 数字化用户, 2019, (005):100.
[2]姚世勇, 邱杰. 如何加强天然气场站电气自动化设备的可靠性[J]. 数字化用户, 2018, (032):77.
作者简介:吕海帆(1991.05-),男,汉族,浙江上虞人,大学本科学历,助理工程师,现就职于浙江省电力建设有限公司,从事专业:电气专业(天然气行业).
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