自動化儀表在數字化油田生產中的維護及故障處理分析

房昆 崔浩 池恒

摘 要：石油作為社會生產和居民生活的重要能源，其在社會發展中扮演了關鍵角色，需求量也呈現逐年上升趨勢，為了滿足社會使用需求，石油企業也在積極探索全新的生產模式，隨著油田生產逐漸趨于信息化，自動化儀表獲得廣泛應用，但是其在使用中受到諸多因素的影響，容易出現故障問題，對生產的持續性和穩定性十分不利，因此，企業要認識到自動化儀表的應用價值，采取有效措施妥善處理故障，促進生產有序進行。

關鍵詞：油田生產;數字化;自動化儀表;維護;故障處理

在人類社會邁進信息化時代后，數字化技術成為推動社會快速發展的核心力量，我國政府也提出“互聯網+”戰略，在此背景下，油田生產大量引入數字技術，生產數字化程度不斷提升。在數字化生產中，自動化儀表扮演了關鍵角色，但是由于其具有較高的復雜度和精確度，在使用中受到外界因素或者自身因素的影響容易出現故障。因此，企業要針對其故障類型和誘發原因開展詳盡分析，通過有效的處理措施及時解決故障，并且采取科學的維護措施促使自動化儀表處于正常運行下，為數字化生產提供助力。

1 誘發自動化儀表故障的主要原因

1.1 人為操作原因

隨著油田生產數字化和智能化程度的提升，對自動化儀表的功能性和精密度提出新要求，市面上的儀表類型和型號不斷增加，內部元器件構成也更加復雜，對操作人員的知識能力要求更高，如果出現人為操作失誤，則會誘發故障。首先，操作人員在元器件更換中，使用了與儀表不匹配的元器件，儀表在運行后則容易誘發故障;其次，操作人員缺乏專業知識，對自動化儀表認識不清，例如在安裝儀表中憑借經驗或者感覺操作，沒有按照安裝說明或者操作規范，導致電路參數與自動化儀表不符;最后，設置參數是確保自動化儀表正常運行的基礎，操作人員在參數設置中，隨意盲目設定參數，為儀表運行埋下隱患，在長期使用中容易損壞硬件，進而誘發運行故障。

1.2 自然環境原因

自動化儀表內部構成復雜，對環境要求也較高，天氣和自然環境也是誘發故障的關鍵因素，例如在我國南方地區，其經常出現雷雨氣候，由于雷電的原因容易誘發儀表故障。在數字化生產下，自動化儀表的準確性和可靠性不斷提升，而想要實現生產價值，則需要使用更加精密的元器件，如果儀表受到嚴重的電壓波干擾，會對其電路造成損壞。因為自然環境誘發的故障屬于不可控因素，只能通過落實維護措施從源頭防控[1]。

1.3 線路接觸原因

線路接觸問題是自動化儀表故障的關鍵原因，其具體體現在：首先，根據生產環節和使用功能不同，自動化儀表類型較多，其元器件組成呈現多元化，在更換元器件中出現發生接觸不良情況會誘發故障;其次，企業沒有定期對元器件插件開展檢查維護，如果插件松動也沒有科學處理，也容易誘發線路故障;再次，自動化儀表在長期使用中，焊接點會發生氧化情況，其也是誘發故障的關鍵因素;最后，電路板作為自動化儀表的關鍵結構，如果表面存在接觸不良會誘發絕緣故障，同時，信號串線也會導致電路板出現故障[2]。

2 自動化儀表維護及故障處理措施

2.1加強思想重視

油田生產數字化已經成為行業必然趨勢，在這一進程中，自動化儀表起到關鍵作用，其不僅是輔助生產的重要硬件，同時也是促進產業轉型的物質支撐，因此，油田企業要對其維護加強思想重視。首先，將自動化儀表維護納入到生產管理中，作為管理核心給予重視，相關部門和技術人員要根據自動化儀表的使用情況制定故障處理和維護方案，保證方案的適用性和科學性;其次，油田企業的主要領導要定期深入到生產現場中，對自動化儀表的運行情況進行檢查，在企業內部形成輻射效果，引起所有人員對維護工作的重視;最后，自動化儀表內部結構精密，可靠性和精確度較高，在維護中需要耗費一定的人力和資金資源，企業要加大資金投入，用于維護和更新自動化儀表。

2.2 落實日常保養

自動化儀表內部結構復雜，在運行中經常由于內部元器件問題誘發故障，控制源頭是避免故障的關鍵舉措，企業要將日常保養落實到實際生產中。首先，定期對儀表開展全面性檢查，重點檢查元器件的散熱情況，尤其在冬季，受到環境溫度的影響，會影響元器件運行，需要做好保溫工作，避免儀表凍壞;其次，油田生產環境較為惡劣，內部元器件容易出現腐蝕問題，為了避免這一情況，可通過選擇金屬材料和隔離的方式處理，起到防腐作用;最后，在雷雨氣候中，雷電會對自動化儀表造成不同程度的破壞，企業要落實防雷工作，尤其在雨季期間，對防雷設施進行檢查[3]。

2.3 做好排污處理

自動化儀表是油田生產實現數字化的關鍵部件支撐，在運行中內部容易進入一定的油污和粉塵，當污垢累積增加，會影響儀表的準確性，企業要根據生產實際，做好儀表排污處理。首先，制定科學的排污方案，將排污工作落實到具體人身上，派遣專人負責排污工作;其次，在自動化儀表排污過程中，人員要根據儀表類型嚴格按照既定流程進行操作，先將儀表停止運行，對其中重要的零部件和元器件進行排污處理，差壓變送器和壓力變送器是排污的關鍵部件，需要對其油污和粉塵進行定期查看，將累積的粉塵顆粒和油污及時清除;最后，排污方案要結合儀表的使用狀態和工作時間科學制定，包含排污次數、時間以及責任人，根據儀表運行情況靈活調整[4]。

2.4 定期檢查線路

線路接觸不良是誘發故障的關鍵因素，自動化儀表的內部線路較為復雜，在長期運行中十分容易發生線路問題，企業要定期組織人員開展線路檢查，將其作為養護工作的重中之重。首先，管理層要根據生產數字化的需求制定線路檢查的制度和規章，其中明確檢查次數、檢查人員以及檢查時間，在檢查線路中，需要在運行狀態和停止狀態下分別檢查，保證線路的可靠性;其次，線路檢查還要對內部元器件的狀態進行檢查，尤其是各種插件，保證其不存在松動問題，如果焊接點被氧化，要安排人員重新焊接;最后，電路板表面容易出現腐蝕氧化情況，如果表面存在異常情況需及時處理[5]。

2.5 提升人員素質

在油田生產逐漸趨于數字化的大背景下，對操作人員要求更高，而想要滿足崗位需求，員工在數字化意識、操作能力、知識體系和專業能力等方面都需要提升，只有保證正確操作，才能有效避免自動化儀表出現故障。首先，自動化儀表操作具有一定的專業性，企業需定期對操作人員開展系統性、全面性和長期性的崗位培訓，尤其對于新進員工，更要重視崗前培訓和崗中教育，在人員配置方面形成“以老帶新”的局面，由經驗豐富的老員工帶領新進員工，避免由于人為誤操作誘發故障;其次，人才儲備是衡量企業軟實力的關鍵標準，現代企業競爭體現在人才方面，油田企業要結合數字化生產需求，從高校中引進相關專業人才，在豐富人才儲備的同時，優化員工隊伍學歷結構;最后，明確自動化儀表操作流程、注意事項以及操作規范，實行崗位責任制，要求所有人員按照既定的流程約束自身行為，如果發現誤操作要追究其責任，給予一定的經濟處罰[6]。

3 結束語

總而言之，在數字化技術的支撐下，油田生產的效率不斷提升，在生產安全和質量管理方面也獲得巨大進步，自動化儀表作為數字化生產的關鍵組成部分，其已經在油田行業中獲得大量應用，類型也逐漸呈現多元化，包括測量儀表、物位儀表、壓力儀表以及溫度儀表等，但是由于自動化儀表內部結構復雜，受到諸多因素的影響容易出現故障，企業要落實各項處理和養護措施，保證儀表穩定運行。

參考文獻：

[1]齊照慶，自動化儀器、儀表及數字化油田建設在油田生產、節能中的應用[J].石油石化節能，2019，9（2）：50-52.

[2]楊勇，閆正和，高曉飛， 等.實時生產動態管理系統在老油田精細管理中應用[J].石化技術，2020，27（4）：304-305.

[3]齊照慶，自動化儀表在數字化油田生產中的維護及故障處理[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（13）：36-37.