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        一種新型儀表快速接頭在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

        2016-06-20 07:12:31程鵬范玉濤文遠(yuǎn)靜高昌保文四名袁良
        石油化工自動(dòng)化 2016年2期
        關(guān)鍵詞:接線盒撓性插頭

        程鵬,范玉濤,文遠(yuǎn)靜,高昌保,文四名,袁良

        (中國(guó)石油天然氣股份有限公司 塔里木油田分公司, 新疆 庫(kù)爾勒 841000)

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        一種新型儀表快速接頭在現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)用

        程鵬,范玉濤,文遠(yuǎn)靜,高昌保,文四名,袁良

        (中國(guó)石油天然氣股份有限公司 塔里木油田分公司, 新疆 庫(kù)爾勒 841000)

        摘要:針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表采用常規(guī)繞性管連接方式,在風(fēng)沙、雨水等惡劣環(huán)境下儀表的后蓋絲扣容易進(jìn)沙或儀表易進(jìn)水導(dǎo)致的儀表?yè)p壞、參數(shù)測(cè)量不準(zhǔn)確、檢維修工作量大、存在安全隱患等問題,設(shè)計(jì)一種新型儀表快速接頭用于替換常規(guī)繞性管。接頭包括航空插頭、防爆繞性管和防爆接線盒,航空插頭的插座通過螺紋和儀表連接,插頭通過防爆繞性管直接和防爆接線盒連接,連接方式更安全可靠。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明: 采用該方法顯著降低了儀表故障率,減輕了儀表維修工作強(qiáng)度。

        關(guān)鍵詞:儀表快速接頭安全隱患

        1提出問題

        目前油氣處理廠的一次儀表電纜連接模式仍然沿用傳統(tǒng)的連接方式,即通過一次儀表接線端子進(jìn)行連接。采用這種連接方式,首先要在電纜面鋪設(shè)撓性管,然后將電纜終端部分進(jìn)行分層剝皮,逐一對(duì)芯后在接線端子進(jìn)行接線[1-3]。

        油氣處理廠建設(shè)過程中也面臨同樣的問題, 即面對(duì)規(guī)模巨大的站內(nèi)一次電纜敷設(shè)和接線,是否繼續(xù)采用傳統(tǒng)的接線方式。在缺少新型解決方案的現(xiàn)狀下,許多在建或已投產(chǎn)的變電站仍然采用了傳統(tǒng)的一次儀表電纜連接方式[4],而這種傳統(tǒng)的連接方式所帶來的弊端也日漸顯現(xiàn),主要有以下幾點(diǎn):

        1) 油氣處理廠的一次儀表每年都要檢定,儀表數(shù)量較多,拆裝工作量大,成為影響油氣處理廠檢修進(jìn)度的重要環(huán)節(jié)[5]。

        2) 受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境影響,儀表蓋絲扣容易進(jìn)沙,導(dǎo)致無法正常打開儀表,但是每年又必須檢驗(yàn)儀表,只能采用暴力破拆的方式打開。

        3) 在一次儀表接線柱通過螺栓進(jìn)行固定的連接方式,在使用過程中發(fā)現(xiàn),雨雪天氣儀表表頭容易進(jìn)水,可能會(huì)引起電氣回路短路,導(dǎo)致繼電保護(hù)或自動(dòng)裝置誤動(dòng)作,最重要的是有可能會(huì)造成故障擴(kuò)大。

        4) 部分一次儀表電纜芯數(shù)較多,如8芯、10芯及以上,在接線過程中極易發(fā)生兩端接線差錯(cuò),影響后續(xù)儀表調(diào)試工作的開展。

        5) 部分儀表為本安型儀表,儀表防雷接地端子設(shè)計(jì)在表體內(nèi)部,接地施工難度大[6]。

        顯然,這種傳統(tǒng)的一次儀表電纜連接方式已經(jīng)不能滿足油氣處理廠建設(shè)的發(fā)展需求,存在安全、 質(zhì)量隱患[7]。因此,急需設(shè)計(jì)一種新型的儀表接頭代替常規(guī)撓性管解決上述問題。

        2新型儀表快速接頭應(yīng)具有的性能

        1) 系列化產(chǎn)品,應(yīng)符合國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)接口尺寸[3]。

        2) 滿足快速插拔、可靠連接特點(diǎn),連接到位后應(yīng)具備鎖緊功能,螺紋聯(lián)接器應(yīng)具備防松功能[8]。

        3) 帶有防塵蓋,特別是插頭,需要在連接前帶好防塵蓋,以防止進(jìn)入雜物等影響連接器正常使用。

        4) 具有防錯(cuò)插鍵位,在物理結(jié)構(gòu)上避免接線錯(cuò)誤。

        5) 帶有電纜附件,通過電纜和防爆儀表接線盒連接。

        6) 外殼采用不銹鋼材質(zhì),能夠滿足潮濕、雨雪、低溫等極端條件下使用。

        3新型儀表快速接頭的原理

        自主設(shè)計(jì)改進(jìn)加工了一種新型儀表快速接頭用于替換常規(guī)撓性管,該儀表快速接頭由航空插頭、防爆撓性管和防爆接線盒組成,航空插頭的插座通過螺紋和儀表連接,插頭通過防爆撓性管直接和防爆接線盒連接,其總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

        圖1 三芯儀表快速接頭設(shè)計(jì)示意

        該儀表快速接頭的航空插頭,由插頭和插座組成,采用螺紋連接,有三根插針,代表正極、負(fù)極、接地三根線,在插頭和插座上都有防錯(cuò)卡槽,只有兩端的卡槽對(duì)應(yīng)時(shí),插頭和插座才能擰上,防止接線錯(cuò)誤。

        儀表快速接頭地線和防爆接線盒直接相連,在接線盒內(nèi)部接地,安全美觀。檢修時(shí)拆儀表時(shí),在主控室對(duì)儀表斷電后,只需要擰開儀表快速接頭拔出即可,無需開儀表后蓋拆線,省時(shí)省力。為方便儀表檢定,設(shè)計(jì)了檢定線,檢定人員無開蓋,即可進(jìn)行校驗(yàn)。采用防爆接線盒,防爆標(biāo)志Exd IIC T6,符合油氣場(chǎng)所安全等級(jí)要求。

        4改造效果評(píng)價(jià)

        通過對(duì)一次儀表電氣、信號(hào)連接方式的改造,簡(jiǎn)化了儀表檢修與維護(hù)步驟,規(guī)避自動(dòng)化儀表中潛在的故障隱患[9]。以前現(xiàn)場(chǎng)的儀表采用的防雷接地方式不美觀、不可靠,現(xiàn)場(chǎng)安裝新型儀表快速接頭后采用的防雷接地方式不僅美觀,而且接線更可靠,更安全。同時(shí),接地方式也完全符合SY/T 6799—2010《石油儀器和石油電子設(shè)備防雷和浪涌保護(hù)通用技術(shù)條件》的要求。

        對(duì)此應(yīng)用的儀表防雷接地方式進(jìn)行接地電阻值測(cè)試,測(cè)試值見表1所列。該項(xiàng)應(yīng)用的接地電阻值完全滿足HG 20513—2000《儀表系統(tǒng)接地設(shè)計(jì)》中規(guī)定的接地電阻值小于4Ω的要求。

        5結(jié)束語(yǔ)

        該儀表快速接頭已經(jīng)在牙哈作業(yè)區(qū)溫度變送器、壓力變送器上安裝,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益,提高了現(xiàn)場(chǎng)儀表的管理水平,降低維修工作強(qiáng)度,保證了檢修進(jìn)度。顯著降低現(xiàn)場(chǎng)儀表故障率,提高工藝流程運(yùn)行的平穩(wěn)性,同時(shí)避免現(xiàn)場(chǎng)儀表故障對(duì)DCS卡件的損壞,解決現(xiàn)場(chǎng)儀表防靜電接地問題,推動(dòng)了創(chuàng)新、創(chuàng)效工作的積極開展,具有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

        表1 接地電阻值統(tǒng)計(jì) Ω

        參考文獻(xiàn):

        [1]徐勝玲,金永勝,陳波波.航空插頭在標(biāo)準(zhǔn)裝配式變電站交直流電源系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].華東電力,2014(07): 1427-1430.

        [2]劉繼彥,宋燕霞,辛欣.標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站預(yù)制電纜“即插即用”實(shí)現(xiàn)方案及敷設(shè)方式研究[J].電氣應(yīng)用,2015(03): 22-26.

        [3]周開華,李志華.航空插頭及專用拆卸工具設(shè)計(jì)[J].艦船電子工程,2010(02): 187-189.

        [4]張文全.試述石油化工自動(dòng)化儀表技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2013(03): 168.

        [5]孫騰良.我國(guó)石油和化工裝備制造業(yè)面臨的問題及發(fā)展方向[J].化工機(jī)械,2011(01): 1-6,10.

        [6]張姝麗.天然氣廠站電子設(shè)備防雷存在問題及改進(jìn)措施[J].煤氣與熱力,2014(06): 9-12.

        [7]張松.化工機(jī)械設(shè)備管理優(yōu)化方案[J].化工機(jī)械,2015(04): 468-471.

        [8]顧永泉.平行面機(jī)械密封結(jié)構(gòu)和性能的研究[J].化工機(jī)械,1997(01): 23-30,62.

        [9]劉春庚.化工自動(dòng)化儀表的檢修與維護(hù)措施探討[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2015(32): 152.

        作者簡(jiǎn)介:程鵬(1989—),男,畢業(yè)于北京化工大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院自動(dòng)化專業(yè),現(xiàn)就職于中國(guó)石油天然氣股份有限公司塔里木油田分公司,主要從事自動(dòng)化儀表和油氣田開發(fā)的研究,任助理工程師。

        中圖分類號(hào):TH13

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B

        文章編號(hào):1007-7324(2016)02-0074-02

        稿件收到日期: 2015-12-16,修改稿收到日期: 2016-03-03。

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