广东珠海金湾液化天然气有限公司
摘要：在天然气净化厂中，一旦设备发生故障，将面临着火灾、爆炸、高低压窜气及高压剧毒气体泄漏等的风险，引发生产安全事故，造成资源浪费、人员伤亡等问题。为了保障天然气净化厂的生产安全性，设备检测和故障诊断技术被逐步开发并应用于生产实践中，这一技术能够通过连续监测设备的运行参数，达到故障诊断并提前检修的效果，能够有效预防安全事故的发生。现阶段，在天然气净化厂中应用于的设备检测和故障诊断技术体系有多种，比如说以A30轴承故障分析仪、油液质量快速分析仪为主要装置的诊断技术，和一体化多级安全联锁控制体系，这些技术能够有效保障天然气净化厂的生产效益，具有广阔的应用前景。
关键词：设备监测；故障诊断技术；天然气净化厂；应用前景
天然气净化厂主要负责大型含硫气田的脱硫工作，其主体工艺装置包括天然气与处理单元、脱硫单元、脱水单元、硫磺回收单元、尾气处理单元及酸水汽提单元，由于生产工艺及产品的缘故，天然气净化厂面临着较高的生产风险，包括火灾、爆炸及剧毒气体泄漏等安全事故[1]。在生产过程中，一旦设备发生故障，比如说破损等导致装置密封性能不良，发生安全事故的几率极高，为了保障生产安全，必须加强对于各类设备尤其是高压装置的监测管理，在故障发生之前做好诊断预警工作，进行计划性地停产检修，从而避免因为设备故障引发的生产事故，切实保障生产效益。
1.天然气净化厂设备监测和故障诊断技术应用现状及发展前景
状态监测和故障诊断技术，是指在机械设备运行状态下通过各种手段，获取设备运行信息，对故障进行预测及识别的一种技术。在天然气净化厂中，面临着多种风险，具体如下：①火灾、爆炸的风险。天然气净化厂中生产过程中涉及到含硫天然气、甲烷、硫磺等多种易燃品，在设备故障、静电等因素的作用下，发生火灾甚至爆炸的可能性比较大；②高低压窜气的风险。发生于脱硫单元和脱水单元等高压净化装置区域，设备故障时高压气相会窜至低压容器，造成安全事故；③高压剧毒气体泄漏。在设备内部压力控制不合理，设备损坏的情况下，密封生产系统中的高压剧毒气体泄漏，危害甚大[2]。
在天然气净化厂中，相关设备（尤其是大型的关键性机电设备）发生故障，不仅会造成生产进程中断，而且极易引发生产安全事故，造成资源浪费、经济损失乃至人员伤亡，因此，必须合理应用设备状态监测和故障诊断技术。相对于西方发达国家，我国在机电设备的日常养护及维修管理研究上，起步较晚，对于设备管理这一块重视程度不足，现阶段常用的设备维护方式仍为应时维修模式，机电设备故障造成的损失已然形成。但是在天然气净化厂中，这种故障维修模式是不可取的，必须予以改进，加强对于故障预警和安全保障技术的研发应用，在故障发生之前进行有效预测，采用预防维修模式，通过对设备的养护维护管理，消除故障环节，降低继发性事故的发生率。
现阶段，天然气净化厂中应用的设备监测和故障诊断技术，集计算机技术和传感器技术于一体，能够根据设备的监管级别，对其运行参数进行连续监测，并以此作为故障诊断的依据，对于有故障风险的设备进行计划停机及检修。由于天然气净化厂中的设备多为旋转设备，其机械故障多余轴承故障相关，因此常配备A30轴承故障分析仪，通过振动监测技术、油液监测管理等方式，对设备润滑事故进行有效预测，以保障生产安全。随着设备监测和故障诊断技术的发展，其技术体系将不断完善，朝着智能化、数字化、网络化的方向发展，并在生产实践中大力推广[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.天然气净化厂设备监测技术和故障诊断技术
天然气净化厂设备检测及故障诊断的技术核心，为计算机技术、传感器及数据库技术，其检测范围可覆盖天然气的地面管道、储运设备、动力设备等，可以在设备运行过程中通过热成像仪感应设备温度差，并以此进行故障诊断。目前，在天然气净化厂中应用于的设备检测及故障诊断技术体系有以下几种：
2.1A30轴承故障分析仪
旋转设备是天然气净化厂中的主要设备类型，其故障原因多为轴承故障，在轴承质量出现问题时，设备将产生剧烈的振动并发出噪音。A30轴承故障分析仪是轴承故障的诊断仪器，可应用振动监测技术，对工厂中的关键性机泵设备进行监测。在使用期间，一般会将监测点设置在轴承安装位置，并保持监测位置的延续性，首次监测应做好标记，以电动机驱动端轴承为例，一般需要进行水平、垂直、轴线三个方向的监测。监测时，应明确监测标准，合理分工，由设备管理员负责监测数据的统计分析，对比设备功率、转速等是否与监测对象参数合格范围相符，数据超标者，应进行加密监测，进一步分析故障发生部位及原因，并制定维修计划。
2.2油液质量快速分析仪
为了保障设备的正常运行，在日常工作中，需要做好设备润滑工作，如果发生设备油脂变质的情况，将影响到设备的江都和功能，继而引发设备故障。应用油液质量快速分析仪，对润滑油使用状态进行连续监测，能够有效延长油品使用寿命，降低设备故障风险。在进行油液监测时，一般会选择润滑油箱、回油管2处作为取样点，进行油液分析，如果出现油质超标的情况，应及时更换润滑油。由于油箱内中，润滑油流动缓慢会引起沉降效应，因此一般会选择在回油管取样[4]。
2.3一体化多级安全联锁控制体系
一般来说，天然气净化厂生产规模较大，整体由采气集输系统、天然气净化系统、管道外输系统组成，三者相互独立而又相互关联，采用一体化多级安全联锁控制体系，能够有效保障气田生产的安全性和平稳性。一体化多级安全联锁控制体系由气体泄漏监测系统、硫化氢泄漏区域三点联锁关断、工业视频联动监测系统及数字集成应急指挥平台组成，集合了多种设备检测和故障诊断技术及设施，构建了一个一体化的数据处理系统，在某个环节发生故障时能够做出准确有效的应对，及时关断相关生产系统，实现全系统安全平稳停车，并开展检修工作，避免事态进一步扩大。
3.结语
随着社会的发展，我国的综合国力不断提升，对于煤炭、石油、天然气等能源的需求量也在不断扩大。油气田开发是我国获取能源的主要方式，目前，我国的天然气及石油勘探、开发体系已逐步成熟，大量机械设备应用于生产实践中，使得能源开采效率进一步提升，但这也意味着工业生产对于机电设备的依赖性也在不断增强，一旦设备故障，将导致生产进程中止，对于企业而言需要承担较大的经济损失[5]。天然气净化厂是天然气从开发到应用的中间处理环节，在生产过程中，要想保证生产工作正常开展，保证生产安全性，就必须保证机械设备的正常运行，通过状态监测和故障诊断技术，实现对于设备运行状态的实施管控，及时发现故障环节并予以处理。
参考文献
[1]刘统，王江萍，陈志军，张艳侠，刘亚茹，肖江涛，惠亚军，曹彦青.设备状态监测技术在天然气净化厂的应用[J].石油化工设备，2015，01：64-68.
[2]于艳秋，张晓刚，张恒伟，林宏卿，刘新岭，张晓燕.高含硫天然气净化厂安全监控技术——以普光气田为例[J].天然气工业，2014，03：142-146.
[3]李岳祥，李文秀，刘鑫，罗泽松.天然气净化装置腐蚀因素定量分析与防护措施[J].油气田地面工程，2015，12：80-82.
[4]张德元，邱斌，刘启聪，文科，胡鸿.天然气净化厂RBI与RCM风险评价技术分析[J].石油与天然气化工，2016，04：97-101.
[5]周宁，李娜娜，刘珈铨，刘晅亚，赵会军，袁雄军，黄维秋.基于模糊层次分析法的天然气净化厂设备完整性评价[J].油气田地面工程，2017，02：1-5.
论文作者:董建平,丁举龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/21
标签：设备论文; 天然气论文; 故障论文; 技术论文; 故障诊断论文; 轴承论文; 发生论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;