海洋石油平台仪表调试常见故障处理方法

韩 磊

（海洋石油工程股份有限公司，天津 300450）

1 仪表调试工作的重要性

由于在陆地上进行石油勘探的难度越来越大，技术要求越来越高，受国际经济、外交军事手段的影响也越来越大，海洋成为石油开发的重要资源区。利用平台进行开发是油气资源开采的重要手段，仪表在海洋石油平台中起控制作用，与人类的“大脑”一样，是我们生命的中心。仪表前期的调试工作做好了，整个平台的设备才会更好的各司其职，达到最佳状态。在石油开采过程中，如果仪表调试工作不到位，不仅会增加后期的维修成本，还有可能造二次污染，危险海洋生物的多样性。因此，需要在仪表的调试上投入大量的时间以及精力。调试的过程其实也是平台设计能否真正实现的过程。在调试中发现问题、解决问题，意味着海洋平台能够正常投产以及保障人员的安全。

2 常见故障

2.1 在模拟输入量上

该类故障在调试过程中出现最多，主要是因为在海上进行调试工作，受环境以及检测对象的复杂性的影响。在仪表调试中，检测的位置和点数各不相同，故处理起来难度十分大。具体来说主要包括以下三种故障。

1）现场的变送器无法加信号。

该故障大概率是因为在现场检查的时候没有电源接通或者在机房内用手持终端加信号进行回路检查的时候，显示无法连接。此时的DCS多数显示坏值或开路。主要发生的故障点集中于端子箱、AI卡件以及安全槽等处。同时，错缆、重叠故障、调试时工作疏忽以及人为设置故障也经常出现。

2）现场信号正常发出，但操作站无法进行工作。

该故障的特点是分布零散、主要集中在错线、错缆、错位号以及错通道上。现场信号与操作站的指示无法对应。该故障多属于软故障，为仪表设置和DCS组态问题，主要表现为零星和量程是否出现迁移的情况、单位换算是否累积，小信号是否被切除等，其特点是易被发现也易被处理，出现的次数不多。

3）电阻箱链接之后无法正常指导工作。

相对于第一种故障来说，该故障处理简单，环节少，给调试工作减轻了负担。由于协调不当导致热电阻的公共端之间无法对应，热电偶上的补偿导线无法匹配、AI卡件的通道出现故障等。当进行组态时，参数出现错误，导致设置出现问题，DCS指示灯发生异常。综上，该故障的主要特点是发现容易，但也容易出现批量错误。

对于该故障，可以通过逐点校正校验的方法进行排除。因为在该故障中的物理位置以及控制方案位点两者的对应十分重要，故常用的方法就是短路法和开路法。由于该故障极不稳定，难度程度跨度十分大，它的成功解决极具偶然性。就需要增加工人人员的工作量，根据设计的图纸、对各个环节进行逐一的排查。

2.2 数字输出量上

此故障在所有故障中，发生几率小，不到10%，该类信号多数位于各种开关上。比如流量开关、现场阀位开关、温度开关等等，这些开关掌握着重要的信息，是重要的报警点和联锁点，他们保证着整个系统的安全运行。该故障处理起来并不难。原因主要是：设计图出现问题、常开与常闭选择失误、继电器发生故障、错缆错线等等，在调试的过程中，DI点不正常是常有的现象。

2.2.1 现场已发讯，操作站不显示变化

该类故障需要检查继电器是否发生动作，触电动作发生是否真实。配线是否正确进行了处理，接线有无问题，还可以对DI卡及通道配置进行详细的检查，对组态是否出现错误等进行测试。

2.2.2 现场已发讯，操作站显示多点动作

根据以往记录来看，主要原因多为公共线出现错接，在一个继电器的点出现之后，其他的继电器串入了电流，产生错误动作。主要是人为因素，具有偶然性，因此在调试的过程中，只需细心谨慎就可以避免。

2.2.3 现场发讯部件再次动作，操作站不显示

发讯元件以及继电器黏连导致无法有效断开，故该故障出现。在组态中，时间继电器具有记忆功能，状态不具备变化的条件时，应当检查继电器的触电是否正常工作，其 “通”与 “断”是否正常运行，时间设置是否正确等，所以相关的工作人员要清楚的指导DI点在系统中的功能以及回路环节，进行相应的检查以及处理。

2.3 数字输出量上

报警灯、电磁阀信号多数是控制的信号，此类信号因为装置不同所以差异很大，这关系到装置的安全运行。

在调试中要细致的进行检查，不仅要看信号的正确与否，而且要时常注意动作、速度以及时间，统计并且记录在调试过程中的故障点。当符合指示条件时，报警灯不亮、电磁阀不动、电气没有接到触发信号等等；不符合条件时，报警灯又误亮，电磁阀出现误动，电气接收到错误的触发信号都有可能导致该故障。所以在调试的过程中，关注每个环节的正确操作以及反应，了解各环节的功能和特点，同时还要注意与有关设置的问题，避免因为设置错误而导致故障发生。

2.4 在模拟输出量上

该信号在控制系统中直接掌握了工艺系统，同时也是工艺人员经常操纵以及改变的变量，所以具有不稳定性。它的质量决定了工艺指标的好坏以及产品的质量。控制阀以及调速器是该类信号的现场设备，但阀的种类繁多，不同的阀之间性能差异大，所以在阀与系统相对应的时候，一旦两者不符，就会产生巨大的影响。在调试的过程中，该故障与模拟输入量的故障相似度极大，相关的工作人员要注意两者的区分。由于在现场调试的中，变送器故障的可能性小于控制阀自身故障的可能性，所以最好在系统调试之前进行单机调试。已经输出，但是阀不动，且两者不对应，是该故障常出现的问题，主要的原因是在组态错误以及阀门定位器故障上。

3 处理方法

3.1 中控系统调试

仪表调试主要是检验仪表的设备，仪表控制系统的安装情况、设备的性能以及操作性是否符合设计的要求等等，在调试的过程中，可以将解决前期设计以及建造的问题。

3.1.1 准备工作

任何仪表在调试之前都要做好准备工作，为后面的工作打好坚实的基础。前期工作主要是为了确保中控室的仪表盘柜以及各个操作站能够正常的运行。主要的测试过程是检查各盘柜输入以及输出端子输送到各操作站的仪表信号是否显示正常，为后期的回路测试做好准备。其次就需要进行逻辑测试，仪表主要是根据逻辑进行工作以及反馈问题的，如果逻辑出现问题，就会发生各类故障。

3.1.2 回路测试

在进行回路测试的时候，需要观察现场开关实际的动作，并且现场的状态要和中控室的操作站显示保持一致。严格按照计划测试是回路测试的必然要求，各种报警以及功能信号都要测试完毕之后才能投入正常工作之中。

3.2 各专业人员相互配合

电气人员需要配合调试人员做好调试之前的准备工作，以免发生触电事故。除此之外，在进行机械设备调试时，机械专业的人员也要相互配合，完成机械设备与中控相关的仪表控制信号测试，避免由操作失误而导致设备发生损坏的问题。在工艺的测试上也是如此，在调试的过程中时常出现管线试压过程中开启阀门的现象，造成现场仪表损坏。所以在调试工作开始之前，两个专业的人员要事先沟通好，避免出现工作重叠，在工艺人员做水循坏测试的同时，调试工作也在开展。总的来说，调试工作仅仅靠调试人员是无法完成的，需要各专业人员相互协作，紧密配合才能顺利完成。

4 总结

通过不断对调试工作的分析以及问题的解决，海洋石油平台仪表的使用的寿命大幅度延长了，减轻了仪表调试的负担，减少了后期维修的成本。科技是在不断进步的，经济也是在不断发展的，为了紧跟时代的步伐，工作人员应加强调试水平，不断提高我们自身的技术，只有这样才能进一步促进石油产量的稳步上升。