自动化仪表在数字化油田生产中的维护及故障处理分析

房昆 崔浩 池恒

摘 要：石油作为社会生产和居民生活的重要能源，其在社会发展中扮演了关键角色，需求量也呈现逐年上升趋势，为了满足社会使用需求，石油企业也在积极探索全新的生产模式，随着油田生产逐渐趋于信息化，自动化仪表获得广泛应用，但是其在使用中受到诸多因素的影响，容易出现故障问题，对生产的持续性和稳定性十分不利，因此，企业要认识到自动化仪表的应用价值，采取有效措施妥善处理故障，促进生产有序进行。

关键词：油田生产;数字化;自动化仪表;维护;故障处理

在人类社会迈进信息化时代后，数字化技术成为推动社会快速发展的核心力量，我国政府也提出“互联网+”战略，在此背景下，油田生产大量引入数字技术，生产数字化程度不断提升。在数字化生产中，自动化仪表扮演了关键角色，但是由于其具有较高的复杂度和精确度，在使用中受到外界因素或者自身因素的影响容易出现故障。因此，企业要针对其故障类型和诱发原因开展详尽分析，通过有效的处理措施及时解决故障，并且采取科学的维护措施促使自动化仪表处于正常运行下，为数字化生产提供助力。

1 诱发自动化仪表故障的主要原因

1.1 人为操作原因

随着油田生产数字化和智能化程度的提升，对自动化仪表的功能性和精密度提出新要求，市面上的仪表类型和型号不断增加，内部元器件构成也更加复杂，对操作人员的知识能力要求更高，如果出现人为操作失误，则会诱发故障。首先，操作人员在元器件更换中，使用了与仪表不匹配的元器件，仪表在运行后则容易诱发故障;其次，操作人员缺乏专业知识，对自动化仪表认识不清，例如在安装仪表中凭借经验或者感觉操作，没有按照安装说明或者操作规范，导致电路参数与自动化仪表不符;最后，设置参数是确保自动化仪表正常运行的基础，操作人员在参数设置中，随意盲目设定参数，为仪表运行埋下隐患，在长期使用中容易损坏硬件，进而诱发运行故障。

1.2 自然环境原因

自动化仪表内部构成复杂，对环境要求也较高，天气和自然环境也是诱发故障的关键因素，例如在我国南方地区，其经常出现雷雨气候，由于雷电的原因容易诱发仪表故障。在数字化生产下，自动化仪表的准确性和可靠性不断提升，而想要实现生产价值，则需要使用更加精密的元器件，如果仪表受到严重的电压波干扰，会对其电路造成损坏。因为自然环境诱发的故障属于不可控因素，只能通过落实维护措施从源头防控[1]。

1.3 线路接触原因

线路接触问题是自动化仪表故障的关键原因，其具体体现在：首先，根据生产环节和使用功能不同，自动化仪表类型较多，其元器件组成呈现多元化，在更换元器件中出现发生接触不良情况会诱发故障;其次，企业没有定期对元器件插件开展检查维护，如果插件松动也没有科学处理，也容易诱发线路故障;再次，自动化仪表在长期使用中，焊接点会发生氧化情况，其也是诱发故障的关键因素;最后，电路板作为自动化仪表的关键结构，如果表面存在接触不良会诱发绝缘故障，同时，信号串线也会导致电路板出现故障[2]。

2 自动化仪表维护及故障处理措施

2.1加强思想重视

油田生产数字化已经成为行业必然趋势，在这一进程中，自动化仪表起到关键作用，其不仅是辅助生产的重要硬件，同时也是促进产业转型的物质支撑，因此，油田企业要对其维护加强思想重视。首先，将自动化仪表维护纳入到生产管理中，作为管理核心给予重视，相关部门和技术人员要根据自动化仪表的使用情况制定故障处理和维护方案，保证方案的适用性和科学性;其次，油田企业的主要领导要定期深入到生产现场中，对自动化仪表的运行情况进行检查，在企业内部形成辐射效果，引起所有人员对维护工作的重视;最后，自动化仪表内部结构精密，可靠性和精确度较高，在维护中需要耗费一定的人力和资金资源，企业要加大资金投入，用于维护和更新自动化仪表。

2.2 落实日常保养

自动化仪表内部结构复杂，在运行中经常由于内部元器件问题诱发故障，控制源头是避免故障的关键举措，企业要将日常保养落实到实际生产中。首先，定期对仪表开展全面性检查，重点检查元器件的散热情况，尤其在冬季，受到环境温度的影响，会影响元器件运行，需要做好保温工作，避免仪表冻坏;其次，油田生产环境较为恶劣，内部元器件容易出现腐蚀问题，为了避免这一情况，可通过选择金属材料和隔离的方式处理，起到防腐作用;最后，在雷雨气候中，雷电会对自动化仪表造成不同程度的破坏，企业要落实防雷工作，尤其在雨季期间，对防雷设施进行检查[3]。

2.3 做好排污处理

自动化仪表是油田生产实现数字化的关键部件支撐，在运行中内部容易进入一定的油污和粉尘，当污垢累积增加，会影响仪表的准确性，企业要根据生产实际，做好仪表排污处理。首先，制定科学的排污方案，将排污工作落实到具体人身上，派遣专人负责排污工作;其次，在自动化仪表排污过程中，人员要根据仪表类型严格按照既定流程进行操作，先将仪表停止运行，对其中重要的零部件和元器件进行排污处理，差压变送器和压力变送器是排污的关键部件，需要对其油污和粉尘进行定期查看，将累积的粉尘颗粒和油污及时清除;最后，排污方案要结合仪表的使用状态和工作时间科学制定，包含排污次数、时间以及责任人，根据仪表运行情况灵活调整[4]。

2.4 定期检查线路

线路接触不良是诱发故障的关键因素，自动化仪表的内部线路较为复杂，在长期运行中十分容易发生线路问题，企业要定期组织人员开展线路检查，将其作为养护工作的重中之重。首先，管理层要根据生产数字化的需求制定线路检查的制度和规章，其中明确检查次数、检查人员以及检查时间，在检查线路中，需要在运行状态和停止状态下分别检查，保证线路的可靠性;其次，线路检查还要对内部元器件的状态进行检查，尤其是各种插件，保证其不存在松动问题，如果焊接点被氧化，要安排人员重新焊接;最后，电路板表面容易出现腐蚀氧化情况，如果表面存在异常情况需及时处理[5]。

2.5 提升人员素质

在油田生产逐渐趋于数字化的大背景下，对操作人员要求更高，而想要满足岗位需求，员工在数字化意识、操作能力、知识体系和专业能力等方面都需要提升，只有保证正确操作，才能有效避免自动化仪表出现故障。首先，自动化仪表操作具有一定的专业性，企业需定期对操作人员开展系统性、全面性和长期性的岗位培训，尤其对于新进员工，更要重视岗前培训和岗中教育，在人员配置方面形成“以老带新”的局面，由经验丰富的老员工带领新进员工，避免由于人为误操作诱发故障;其次，人才储备是衡量企业软实力的关键标准，现代企业竞争体现在人才方面，油田企业要结合数字化生产需求，从高校中引进相关专业人才，在丰富人才储备的同时，优化员工队伍学历结构;最后，明确自动化仪表操作流程、注意事项以及操作规范，实行岗位责任制，要求所有人员按照既定的流程约束自身行为，如果发现误操作要追究其责任，给予一定的经济处罚[6]。

3 结束语

总而言之，在数字化技术的支撑下，油田生产的效率不断提升，在生产安全和质量管理方面也获得巨大进步，自动化仪表作为数字化生产的关键组成部分，其已经在油田行业中获得大量应用，类型也逐渐呈现多元化，包括测量仪表、物位仪表、压力仪表以及温度仪表等，但是由于自动化仪表内部结构复杂，受到诸多因素的影响容易出现故障，企业要落实各项处理和养护措施，保证仪表稳定运行。

参考文献：

[1]齐照庆，自动化仪器、仪表及数字化油田建设在油田生产、节能中的应用[J].石油石化节能，2019，9（2）：50-52.

[2]杨勇，闫正和，高晓飞， 等.实时生产动态管理系统在老油田精细管理中应用[J].石化技术，2020，27（4）：304-305.

[3]齐照庆，自动化仪表在数字化油田生产中的维护及故障处理[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（13）：36-37.