CN101246583A

CN101246583A - 自动化系统检维修及费用测算方法

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Publication number: CN101246583A
Application number: CNA2007101128271A
Authority: CN
Inventors: 姜传胜; 谭洁; 李子军; 刘帅; 吴风柱
Original assignee: Shengli Oilfield Evaluation And Consultation Co Ltd
Current assignee: Shengli Oilfield Evaluation And Consultation Co Ltd
Priority date: 2007-09-10
Filing date: 2007-09-10
Publication date: 2008-08-20

Abstract

本发明涉及一种油气田生产设施设备的自动化系统检维修及费用测算方法。主要由以下步骤组成：(1)在固定的周期内对自动化系统进行检测维修；(2)依据评估技术要求，对检维修的结果进行质量评估；(3)对检测维修发生的费用进行估算，估算结果可以为自动化系统检修费用投入提供参考和标准；(4)对检维修结果进行试验和验收，检查是否满足自动化系统技术要求、能否正常投入使用。有益效果是：通过定期对自动化系统实施检维修，消除自动化系统故障隐患，减少事故发生，延长自动化系统寿命，提高自动化系统运行效果和效益，杜绝由于自动化系统事故对企业生产的不利影响和环境污染。

Description

自动化系统检维修及费用测算方法

一、技术领域：

本发明涉及一种油气田生产设施设备的检维修方法，特别涉及一种自动化系统检维修及费用测算方法。

二、背景技术：

油气田生产设施、设备是油气田生产的基础。如任何工厂一样，其设施、设备也经历着从建成投产到逐步磨损、腐蚀、损坏直至报废的全过程。在设施、设备生命周期中，检修更新也应象其他行业一样遵循一定的规律。由于油田企业设施、设备的复杂性、特殊性，多年来行业内外对油气田生产设施、设备检修更新规律一直没有进行过系统总结研究，油气田生产设施、设备检修更新规范长期处于缺失状态，生产设施设备因检维修、更新不及时导致油气田设施设备老化严重，给油气田生产经营造成严重影响。

目前，油气田在用自动化系统，如温度变送器、压力变送器、其它测量仪表等，检维修实行事后维修，即不坏不修，自动化系统检维修缺乏计划性和规范性，检维修和费用测算方法长期处于空白状态。

三、发明内容：

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种自动化系统检维修及费用测算方法，解决了自动化系统检维修规范性和计划性缺失以及检维修费用投入缺乏标准，导致油气田设施、设备老化严重，给油气田生产经营造成严重影响的问题。

其技术方案是：自动化系统检维修主要由以下步骤组成：

(1)在固定的周期内对自动化系统进行检测维修；

(2)依据评估技术要求，对检维修的结果进行质量评估；

(3)对检测维修发生的费用进行估算，估算结果可以为自动化系统检修费用投入提供参考和标准，解决投入不足或投入过度的问题；

(4)对检维修结果进行试验和验收，检查是否满足自动化系统技术要求、能否正常投入使用。

所述的自动化系统为油气田开发中常用自动化系统。

所述的检测维修是指对自动化系统的温度变送器、压力变送器、其它测量仪表等数据采集部分检维修；对自动化系统的控制部分检维修；对自动化系统的气动薄膜调节阀、电动调节阀、电磁阀等执行部分检维修。

对自动化系统的数据采集部分的检维修结果进行质量评估，对控制部分的检维修结果进行质量评估，对执行部分的检维修结果进行质量评估。

其中，自动化系统的费用测算方法如下：

自动化系统检维修费用由数据采集部分检维修费用、控制部分检维修费用、执行部分检维修费用组成。

数据采集部分检维修费用＝检定费用+维修费用＝∑(费用标准×年检频次)+∑(平均价格×年损概率)

控制部分检维修费＝维护费用+维修费用＝硬件规模对应的维护费用标准+∑(硬件价格×年损概率)

执行部分检维修费＝检定费用+维修费用＝∑(费用标准×年检频次)+∑(平均价格×年损概率)

对检维修后的自动化系统进行系统联校、单回路调节系统联校等试验，并进行技术验收和文档验收。

自动化系统各部分的检测维修的固定周期为1年。

本发明的有益效果是：通过定期对自动化系统实施检维修，消除自动化系统故障隐患，减少事故发生，延长自动化系统寿命，提高自动化系统运行效果和效益，杜绝由于自动化系统事故对企业生产的不利影响和环境污染。

检维修规程解决了油气田自动化系统检维修缺乏计划性和规范性的问题；费用测算解决了油气田自动化系统费用投入标准缺失问题，为合理的检维修费用投入提供了指导。

四、具体实施方式：

(一)以油气田使用的一般自动化系统为例，详细描述检维修方法：

1检修内容及周期

1.1数据采集系统检修内容及周期

1.1.1一体化温度变送器的检修内容

a)温度变送器的外观检查；b)示值检定；c)零点时间漂移检定；d)温度漂移特性检定；e)稳定性检定；f)温度变送器的检修周期：根据实际情况确定，一般不超过一年。

1.1.2压力变送器的检修内容及周期

a)外观检查；b)密封性检查；c)基本误差的检定；d)回程误差的检定；e)静压影响的检定；f)电动变送器的电性能检定；g)气动变送器气源压力变化影响的检定；h)气动变送器过范围影响的检定；i)压力变送器的检修周期：根据实际情况确定，一般不超过一年。

1.1.3其它测量仪表的检修内容及周期

数据采集系统的其它测量仪表(流量计、含水分析仪、液位计、油水界面仪、电量表、电压电流检测模块、热电阻、热电偶等)的维护检修更新参照《计量设备维护检修更新规程》以及《仪表维护检修更新规程》执行。

1.2自动化控制系统的检修内容及周期

1.2.1系统检修前的准备；1.2.2系统检修；1.2.3系统功能测试；1.2.4系统检修中防爆仪表和联锁系统的检修；1.2.5自动化控制系统的检修周期：一年或与生产装置大修同步进行。

1.3自动化执行系统的检修内容及周期

1.3.1气动薄膜调节阀的检修

a)打标记；b)清洗；c)拆卸；d)主要零部件的检修；e)装配；f)调校与试验；g)动作检查；h)回路联校。

1.3.2电动执行机构的检修

a)电动机及制动装置的检修；b)减速器的检修；c)位置发送器的检修；d)现场的检查。

1.3.3电磁阀的检修

a)检查外观；b)检查管路；c)对绝缘和线圈电阻进行检查；d)通电检查。

3.3.4执行系统的检修周期

动作频繁的执行器每运行一年应大修一次，或与生产装置大修同步进行。

2检修与评估

2.1数据采集系统的检修

2.1.1一体化温度变送器的检修

a)要由相关部门按照JJG(石油)31-94《一体化温度变送器检定规程》对一体化温度变送器进行周期性的检定，并做好送检记录。记录内容应包括：变送器的型号，编号，送检日期，检定是否合格等。在检定后要保存好检定证书或测试报告等相关资料。b)检查接线端子是否有松动或生锈，测温元件是否断线。c)检查一体化温度变送器对地绝缘是否良好。d)检查电源电压是否稳定。

2.1.2压力变送器的检修

a)要由有关部门按照JJG882-2004《压力变送器检定规程》对压力变送器进行周期性的检定，并做好送检记录。记录内容同4.1.1之a款。b)将变送器在现场进行安装测试。

2.2自动化控制系统的检修

2.2.1系统检修前的准备

a)准备好检修所需的各种工具、器具、测试仪器、材料和备件；

b)根据自动化系统平时运行的具体情况，特别是存在的问题，制定出大修的检修方案，制定切实可行的检修工作时间表，并组织好专业检修人员，对日常维护中未解决的问题作为重点加以解决；

c)应有相关的技术资料和改造方案，对检修中可能出现的其他情形要制定相应的对策；

d)在系统进入检修停运之前要进行数据库和信息数据的保存，并检查系统软件的完好性，做好数据库的备份、报表的备份。

2.2.2系统检修

2.2.2.1系统停运前要做好下列检查工作

2.2.2.1.1全面检查计算机控制系统的状况，将异常情况做好记录，并列入检修项目。

a)检查各散热风扇的运转状况。

b)检查控制系统供电、供气设备的的运行状态。

c)检查机柜内各模件工作状态，各通道的工作和损坏情况，各操作员站、控制站、服务站、通信网络的运行状况等。

d)检查报警系统的工作情况，对重要异常信息(如冗余失去、异常切换、重要信号丢失、数据溢出、总线频繁切换等)作好详细记录。

e)测量控制室、工程师室和电子设备室的温度及湿度是否满足设备的工作要求。

f)检查计算机控制系统运行日志、数据库运行报警日志。

g)检查计算机自诊断系统，汇总系统自诊断结果中的异常记录。

h)对于现场总线和远程输入/输出(I/O)的就地机柜，进行温度等环境条件的检查记录。

2.2.2.1.2做好计算机控制系统软件和数据的完全备份工作。对于储存在易失存储器(如RAM)内的数据和文件，应及时上传并备份。

2.2.2.1.3做好系统停运前检查的记录，并根据检查结果制定出相应的检修措施。

2.2.2.2彻底的卫生清洁工作

a)做好控制柜的整体清洁，中控室的清理，各工作站的清理，控制系统中鼠标、键盘、显示屏的清洁等。

b)清除主控单元及接插头部分及接线、电缆的灰尘。

c)清除各工作站机箱内部各板卡上的灰尘。

d)全部机柜风扇、内部插座等难以清洗的部位要用中性清洗剂进行清洗，清洗后让其自然干燥。

e)检查卡板、接插件、接线端子、电源线及信号线等有无损伤，标记是否完整清晰。如有损伤或标记不清、缺少的，应及时修理、更换或补上标记。

f)做好控制网络线检查，对交换机、集线器、耦合器、转发器、光端机等网络设备内、外进行清扫检修，并紧固接线。

g)清扫各卡件、模件、散热风扇等部件。保证外观清洁无灰、无明显损伤和烧焦痕迹，各个插件无锈蚀，插针或金手指无弯曲、断裂。模件上的各部件应安装牢固。

h)所有卡件、模件清洗检修后，检查微动开关设定，跨接线连接情况是否有错，核对无误后再按次序将拆下的卡件、模件插回到原先的部位。连好接线，接好电缆，拧紧固定螺钉。

2.2.2.3系统通电检查及调试

a)检查插件板上的电池，如在下次大检修前会超过有效期的，本次大检修要调换；

b)检查卡件插入方向及数量是否正确，电缆接头、接地连接是否牢固；c)检查供电系统是否符合要求；d)按顺序对全部设备进行通电，测试电压是否正常。设备是否有杂音、异味等异常现象；e)系统能否正常启动并进入操作系统；f)进行所有设备的自诊断，保证无出错信息。对照说明书，各状态指示灯及界面显示正常；g)系统软件恢复。

2.2.3系统功能测试

2.2.3.1PLC系统功能测试

a)按照系统的设计方案及改造方案等资料检查系统各显示画面是否正常。b)应对系统的双CPU进行主、副CPU切换功能实验，以保障后备系统功能正常。c)检查通讯模块是否通讯良好。d)冗余电源系统切换检查，保障供电系统工作正常。e)对输入/输出模件的A/D、D/A转换精度进行检查和必要调整。对参与控制和联锁的卡件，要逐点进行粘度测试。对指示用的卡件，每卡件按测量点数15％～20％的比例进行抽检。对发现有问题的卡件，应适当扩大抽检比例。f)备品备件应进行上机测试，以检测备品备件的可靠性。g)检查实时监控系统、用户程序及系统参数是否保存完整；报警处理、报表生成、历史趋势、数据库存储与访问、多种控制模式的切换等功能操作是否正常。h)系统内的报警给定器及仪表、电气设备的报警机构，应按设计规定的给定值进行标定，如发现与设计不符时，应检查外部线路、报警设定值及报警元件。i)系统备份要求一式两份，异地存放，妥善保管。

2.2.3.2DCS系统功能测试

2.2.3.2.1检查系统各显示画面是否正常。

2.2.3.2.2对I/O模块进行测试。测试的主要项目包括：电流信号输入、电压信号输入、热电阻信号输入、电流信号输出、开关量输入、继电器输出等。在检测各个信号前，都需对上位机进行组态，组入相应的信号类型、量程，再运行监测或控制。

a)电流输入信号的测试：拆除被测点接线，按照产品说明书接入信号发生器的输出端。依次输入量程的0％、50％、100％对应的信号，从操作画面中读取被测通道对应的转换数据，并填好记录。拆除测试接线，将现场信号线复原。

b)电压输入信号的测试：拆除被测点接线，按照产品说明书接入信号发生器的输出端，并用万用表监测。依次输入量程的0％、50％、100％对应的信号，从操作画面中读取被测通道对应的转换数据，并填好记录。拆除测试接线，将现场信号线复原。

c)热电阻输入信号的测试：拆除被测点接线，按照产品说明书接入精密电阻箱的输出端。依次输入量程的0％、50％、100％对应的信号，从操作画面中读取被测通道对应的转换数据，并填好记录。拆除测试接线，将现场信号线复原。

d)电流输出信号的测试：按照产品说明书的检测方式接线，用电流表或万用表进行测试。在操作画面中输出0％、50％、100％对应的信号，从测试仪表上读取相应的数据，并填好记录。拆除测试接线，将现场信号线复原。

e)开关量输入的测试：接入测试电阻或短接，查看操作画面中显示的状态是否相对应，做好记录并将信号线复原。

f)继电器输出的测试：按照产品说明书接好连线，从控制画面中对相应的模块输入开关信号，检查继电器的状态，并做好记录。测试完毕后将信号线复原。

g)如果测试中某一项出现问题，可以更换到备用通道后修改组态、更换模块或按照产品说明书进行处理。

2.2.3.2.3对备品备件进行上机检查，主要检查备用的各种模块是否完好。将相应的模块拔出，装入备用模块，通过指示灯和控制画面中的显示信号确定模块是否完好。

2.2.3.2.4对所有故障报警回路和联锁回路进行检查，对每一报警和联锁回路进行确认，确保其准确灵敏。联锁回路确认时要有相关人员参加。

2.2.3.2.5系统内的报警给定器及仪表、电气设备的报警机构，应按设计规定的给定值进行标定，如发现与设计不符时，应检查外部线路、报警设定值及报警元件。

2.2.3.2.6根据检查结果及需要，修改组态应用软件，对检修结束后的最终版本进行备份，填写检修记录，并把检修资料归档，做好资料存档。

2.2.3.3SCADA系统功能测试

a)SCADA系统控制中心主计算机对各站的全部信息采集一周所需时间应小于10s。

b)从站控系统到控制中心SCADA系统，开关量的变位响应时间应小于2s。

c)操作员工作站的画面刷新时间应小于2s。

d)SCADA系统运行应具有可靠的保护功能：运行中突然掉电时，系统的输出应有故障保持和故障安全两种模式可选；恢复供电时，系统自动恢复运行且无扰动。

e)一个子系统断电时，对其它系统无扰动；双机热备系统的自动切换过程对被控设备无扰动；主通信系统突然中断时，备用通信系统自动投运；主通信系统中断恢复后，主通信系统自动恢复投运。

f)通用计算机硬件设备应具有完好的技术状态，基本要求有：各种单体设备的型号、版本号和出厂日期标志或铭牌完整；各种单体设备外观无缺陷；面板和键盘上的开关、按键、指示灯工作状态正常；显示屏幕清晰、亮度适中。

g)打印机、磁带机、刻录光驱、磁盘阵列等设备的功能和技术指标能够达到说明书要求，运行稳定可靠。

h)检修完成后，填写检修记录，并归类存档。

2.2.4系统检修中防爆仪表和联锁系统的检修

2.2.4.1防爆仪表的检修

a)进入危险场所工作时所携带的仪表(或检测工具)应为非金属外壳，并吊有皮质外套。

b)在检修中应检查防爆仪表外壳、接线盒的密封和完好情况，消除缺陷或更换失效部件。确认仪表及其配线的防爆结构符合危险场所防爆等级要求。

c)清理隔爆型仪表的隔爆面，除锈，涂敷薄层防锈油。油脂应采用导电性防锈油，如磷化膏、二硫化钼等油脂。

d)隔爆型仪表的隔爆结合面如有明显的损伤和腐蚀，应予以更换。

e)更换或修理易损件和紧固件。

f)检查防爆仪表接地端子有无松动、腐蚀，用螺栓固定的接线端子应在大修期间松开后再重新紧固，以防松动或虚接。对腐蚀生锈的螺栓端子应进行除锈或更换。

g)检查防爆仪表的挠性连接管和密封接头的完好情况，更换或修复其部件。对于安装在危险场所的两线制隔爆仪表，不允许开盖检查，如确实需要，必须停电或按用火制度执行。

h)对本安回路中的安保器(安全栅)的接地装置及接地电阻，应在维修期间检查测试并记录。在本安回路上不准有任何临时接线。

i)安装在危险场所的本安仪表可以在通电的情况下，打开盖壳进行检查调整，但如需拆线或更改元件，则必须停电。内装电池的本安仪表的电池必须在非危险场所进行更换或充电。维修非危险场所的本安关联设备时，除目测检查外，必须切断连接危险场所的回路配线。

j)应检查电源线、信号线的完好情况，发现问题及时处理。

k)对防爆仪表及系统的检修，应有完整的记录。

2.2.4.2联锁保护系统的检修

a)联锁保护系统所有的器件、仪表、设备，应随装置停车检修进行检修、校验、标定。需新更换的元件、仪表、设备应经过校验、标定之后方可装入系统。检修后应进行系统联校。对正在运行的装置中个别联锁回路检修时，必须核实其检修过程不会对其它检测、控制回路造成不应有的影响。

b)检测元件、执行器以及连锁保护装置按本规程中数据采集系统、控制系统、执行系统的相应检修要求进行检修。

c)防爆的联锁保护系统、防爆故障检出器、防爆执行器的防爆性能按本规程防爆仪表的检修要求进行检修。

d)对于有安全措施的联锁保护系统，还应检查供电、供风中断时，执行器能否最终趋向或保持在确保工艺过程安全所要求的位置上。

e)按照装置投产或设备投运的过程，检查信号灯所显示的运行状态与投运步骤是否吻合。

f)按联锁原理图和工艺过程对联锁的要求，检查联锁信号对各故障信号响应的逻辑关系。

g)对于非仪表专业的执行器的联锁保护系统，协助有关单位对执行器进行联锁动作联校。

h)对联锁继电器应全面检查，不合格者及超过使用寿命的必须更新。

i)联锁保护系统的检修情况和结果都应有详细记录，为计划检修提供依据，并存档保管。

2.3执行系统的检修

2.3.1气动薄膜调节阀的检修

2.3.1.1停工检修时，在调节阀离线前，应将放空阀打开，降温降压。经生产装置有关人员确认，方可离线检修。

2.3.1.2检修的一般程序。打标记→(下线)→清洗→解体→零部件检修→装配→调校与试验→(上线)→动作检查→回路联校。

2.3.1.3打标记。可用与调节阀不同颜色的油漆画出，应清晰地标明以下方位：

a)调节阀阀体法兰与管道法兰的连接方位；

b)阀体与上、下阀盖及其执行机构的连接方位。

2.3.1.4清洗。滞留在阀体腔内的某些工艺介质是具有腐蚀或放射性的，在进入解体工序前必须以水清洗或蒸汽吹扫的方法，将调节阀被工艺介质浸渍的部件清洗干净。

2.3.1.5解体

a)气开式调节阀应往薄膜气室加入适当的气压信号，使阀芯与阀座脱离接触后，方能旋转阀杆，使之与执行机构的推杆分离。

b)波纹管密封阀应首先将阀体与上阀盖分离后，方可进行其他零部件的解体工作。

c)必要时，须将执行机构组件完全分解，对薄膜、弹簧等易损件进行检查。

2.3.1.6零部件检修

2.3.1.6.1生锈或脏污的零部件要去锈和清洗，要注意清洁好机加工面，特别要保护好阀杆、阀芯和阀座的密封面。

2.3.1.6.2重点检查部位。阀体的内壁和连接阀座的内螺纹处；阀座密封面和与阀体连接的外螺纹处；阀芯的密封面和调节曲面以及导向圆柱面处；阀杆上部与密封填料接触部位；阀芯与阀杆连接不得松动，阀杆不得弯曲，同心度要求≤0.05mm；上阀盖的填料函处；阀体、上阀盖、下阀盖各法兰密封面；执行机构中薄膜片和“O”形密封圈。

2.3.1.6.3根据零部件损伤情况，决定采用更新或修复处理：

a)每次检修，密封填料、法兰垫圈、“O”形密封圈等均应更新；

b)经检查发现损伤而又不能保证可运行至下一周期的零件应予更换，如薄膜片、弹簧；

c)其余的各式零部件如损伤严重时，应予更新；轻度损伤时，可采用焊补、机加工、钳工等各种手段予以修复。

2.3.1.7装配

2.3.1.7.1在装配的全过程中要特别重视各零件相互间的对中性。

2.3.1.7.2阀体与上、下阀盖组装时，应采取对角线“十”字逐次旋紧法。螺栓上应涂抹润滑剂。

2.3.1.7.3密封填料装配时需注意以下几点：

a)使用开口填料时，应使相邻两填料的开口相错180°或90°；

b)在一般情况下，“V”形填料的开口向下，即为“Λ”状。但在真空阀中使用时，应使它的开口向上即为“V”状；

c)对需定期向填料加注润滑油的调节阀，应使填料函中的填料套(亦称灯笼环)处于居中位置，对准注油口。

d)按填料的材质选用合适的润滑油密封油膏。

2.3.1.7.4执行机构与阀体两大部分组装时，要注意解体前所作的标记，确保相对方位恢复原位。

2.3.1.8调校与试验：按GB/T4213-92《气动调节阀》进行。

2.3.1.9动作检查：用便携式信号发生器加信号至调节阀的薄膜气室(定位器)，调节阀的阀杆动作应平稳、到位。

2.3.1.10回路联校：由控制室的调节器输出信号至调节阀的薄膜气室(定位器)，调节阀的阀杆动作应正确。

2.3.2电动执行机构的检修

2.3.2.1电动机及制动装置的检修

a)进行外观检查并清洁；b)检查电机各线圈导线间及其与机壳的绝缘电阻；c)测量线圈直流电阻；d)清洗检修电机轴承，加优质润滑油；e)检查转子、定子及线圈。

2.3.2.2减速器的检修

a)进行外观检查；b)在拆卸位置发送器和减速器前，要首先卸油孔螺钉，将减速器内的润滑油排干净；c)除掉所有的润滑脂，检修后重新填装新的润滑脂；d)仔细清洗零部件，更换磨损的零部件；e)安装调整减速齿轮加润滑油。

4.3.2.3位置发送器的检修

a)外观检查及清洁。b)更换损坏的元件及老化的导线。c)检查精密导电塑料电位器并测量直流电阻。d)检查限位开关接触是否良好。

2.3.3电磁阀的检修

2.3.3.1确认被检修电磁阀已停电，工作许可条件满足。

2.3.3.2清除设备积灰、积油，对标牌模糊不清的，补全标牌。

2.3.3.3紧固电磁阀及行程开关，如有损坏则须更换。

2.3.3.4检查气源管路无漏气。

2.3.3.5对绝缘和线圈电阻进行检查

a)拆卸接线，用500V兆欧表测试该电磁阀线圈对外壳的绝缘电阻，应不小于20MΩ。

b)用万用表测线圈电阻值，线圈电阻应符合制造厂出厂指标。

2.3.3.6恢复接线，检查接线应正确、牢固。

2.3.3.7给电磁阀送电，远程操作该电磁阀，电磁阀动作应正确可靠，灵活无卡涩，吸合时无异常声音。

2.3.3.8检查行程开关，应动作可靠，正确反映阀门的开、关方向。

2.4检测评估质量要求

2.4.1数据采集系统

2.4.1.1数据采集仪表应在安装前进行单体检测，检测结果应达到各类仪表检定规程中的各项技术要求。

2.4.1.2测试仪表系统在使用前必须接入系统进行测试，应符合下列要求：

a)在系统的信号发生端(即变送器或检测元件处)输入模拟信号，检查系统的误差，其值不应超过系统内各单元仪表允许基本误差平方和的平方根值；

b)当系统的误差超过上述规定时，应单独调校系统内各单元仪表并检查线路或管路。

2.4.2控制系统应合格地通过下列检查：

a)首先应检查系统硬件、应用软件、冗余能力、输入输出模块功能，并进行精度试验；b)对于大系统，可以用制造厂提供的诊断程序做各种诊断检查；c)在显示器上调出各种应显示的画面，确认无误；

d)把检测回路逐个从CRT中调出，核对信号量程、工程单位、报警点等，经确认后，在现场加模拟信号；模拟值应包括量程的始点和终点，不得少于5点；显示器的显示值，不得低于系统精度要求；

e)对有报警要求的检测回路应作模拟试验；

f)对调节回路，除完成上述a、b条内容外，还应检查输出的正/反作用及执行机构的动作是否正确；在操作站进行手动输出，检查执行机构的动作值是否符合精度要求；

g)对联锁回路，应模拟联锁的工艺条件，检查联锁动作的正确性；

h)对复杂调节回路，应模拟工艺条件逐步检查。

2.4.3报警系统应合格地通过下列检查：

a)系统内的报警给定器及仪表、电气设备的报警机构，应按设计规定的给定值进行标定；

b)在系统的信号发生器端输入信号，检查其音响和灯光信号是否符合设计规定。

2.4.4联锁保护系统应符合下列要求：

a)联锁保护系统应根据逻辑图进行调试检查，确保系统灵敏、准确可靠；

b)联锁保护系统除应进行分项试验外，还应进行初始状态的联动试验，检查其是否符合设计要求。

2.4.5执行系统应合格地通过下列检查：

a)按照设计的规定，检查调节器及执行器的动作方向；

b)在系统的信号发生端，给调节器输入模拟信号，检查其基本误差、软手动时的输出保持特性和比例、积分、微分动作以及自动和手动操作的双向切换性能；

c)用手动操作机构的输出信号检查执行器从始点到终点的全行程动作，应符合设计要求。如有阀门定位器，则连同阀门定位器一起检查。

3、试验与验收

3.1试验

3.1.1系统联校

仪表管路、仪表供电、供气系统、仪表和电气设备及其附件安装完毕，仪表设备已经通过单体调校合格后，应对自动化系统进行试验，即完成自动化系统的联校工作。联校工作要与仪表专业人员一起进行，并得到工艺人员的确认。

3.1.2联校注意事项

a)在多回路的自动化系统中，对处于正在运行的生产装置的仪表回路，在检修后进行的联校，必须确认在联校过程中不会对其他在线仪表回路造成不应有的影响和动作。在单个回路的联校完成后，应进行整套自动化系统的运行试验。

b)确认有关联锁是被解除的，有关执行器是与生产脱离的，仪表系统防爆结构完整合法。

c)与工艺操作人员取得联系，经同意后方可进行。

3.1.3单回路调节系统的联校

3.1.3.1输入回路(测量回路)的联校

a)确认仪表联校准备工作完成后，分别为室内、室外仪表供电。首先确认全部电源开关均处在断开状态，然后按照从总开关到分开关的顺序逐级供电。每闭合一处开关后用看、听、闻的观察方式对通电负载进行仔细检查，并用万用表对供电电压进行确认。

b)下级供电开关的闭合操作必须在上级供电开关闭合且确认无误后，方可进行。两级开关操作的时间间隔必须在5min以上。

c)检查确认全部所需联校仪表已处在运行状态。

d)在检测元件处模拟过程量的实际信号，无条件产生模拟信号时，可由满足精度要求的标准信号源代替。观察测量仪表的输出信号，应和现场一次表处的测量指示值一致。同时核对控制室内显示仪表(单元)的示值的误差、灵敏度是否在允许范围之内，信号的传递流程是否完整。

e)对每台检测仪表一般进行五点(量程的0％、25％、50％、75％、100％)上行、下行检查，对一些非主要检测回路可采用三点(量程的0％、50％、100％)检查做法。

f)对于有报警、联锁、自保的回路，应在报警、联锁、自保值的附近用渐进法在上行、下行时记录报警、联锁、自保值。

g)在有防爆要求的场所进行联校时，联校所用的标准仪器和信号源应具有合法的防爆合格证，否则在作业前应当办理《动火施工作业证》。

h)可燃气体报警器、有毒有害气体报警器的联校方法：直接在探头处施加不同浓度的标准样气。观测、记录室内显示仪表的响应时间、显示数据、预报警设定值和报警设定值。

i)对于那些确实无条件模拟实际工况的检测信号，可以利用精度符合要求的各种标准信号源，采用接入环节后移的等效替代法来实现对回路的联校。

j)热电偶：热电偶测量的接入环节在热电偶接线盒处的补偿导线端。利用毫伏信号发生器等效热电势。应当注意的是，应考虑补偿导线连接处的温度补偿效应。

k)热电阻：热电阻测量的接入环节在热电阻接线盒处的外接导线端。利用标准电阻箱等效热电阻的电阻值。应当注意的是，三线制或四线制的连接方法。

l)压力式温度测量的接入环节后移到变送器的输出端，采用等效的电信号代替。

m)差压变送器(流量、差压)的接入环节后移到差压变送器的正压侧。利用压力信号发生器等效差压值。应注意三阀组应当处于关闭状态，负压侧(丝堵或放空阀)应当放空。测量液位的差压变送器，联校时应先去掉负迁移，联校完成后，应将导压管灌满隔离液体，按照实际进行迁移。

n)对于容积式、面积式、速度式流量计和质量流量计，接入环节后移到变送器的输出端，采用等效电容作为信号源。

o)各种开关量输出的仪表，接入环节后移到信号输出端。使用导线把信号线进行短路，对回路进行联校。

p)联校完成后，从检测端或等效替代接入处拆除信号发生器，将过程连接管线、阀门、丝堵、导线、仪表盖等恢复到原来的状态，有正、负迁移的仪表在灌好隔离液的基础上调整好迁移量，确认仪表处于待投用状态。

q)对那些联校结果达不到技术指标的回路，应查出问题所在，处理后重新进行联校。

r)对于采用等效替代法联校的检测回路，在该回路投入运行后，必须密切观察仪表指示值与过程量的变化是否一致。

s)上述未提及的类型的仪表，其测量回路的联校可以参照上述条款执行。

3.1.3.2输出(控制)回路的联校

a)确认仪表联校准备工作已经完成，所需联校仪表已处在运行状态，没有异常现象(若在运行装置中对控制回路进行联校，调节阀应当处于切除状态，阀体内的工艺介质应当充分排空，不得有憋压现象)。

b)将量程合适(按照执行机构的信号范围来选取)的标准压力表接在定位器(转换器)的输出和调节阀输入之间。

c)联校时宜对每个回路进行五点(量程的0％、25％、50％、75％、100％)上行、下行检查，也可采用三点(量程的0％、50％、100％)检查做法。用调节单元的手动输出逐点给出信号，检查定位器(转换器)的输出值和调节阀(执行机构)阀杆的行程是否相符合。

d)对于气开式调节阀，启动风压应当略高于定位器(转换器)的零点输出值；对于气闭式调节阀，全关风压应当略低于定位器(转换器)的量程输出值。

e)调节阀的行程偏差应当符合说明书的规定，带阀门定位器的调节阀行程允许偏差为±1％。

f)调节阀灵敏度试验：将调节阀阀位分别停留在25％、50％、75％处，增加或降低执行机构的输入信号压力，测定阀杆开始移动的压力变化值，不得超过信号范围的1.5％。带有阀门定位器的调节阀压力变化值不得超过信号范围的0.3％。

g)事故切断阀和在设计时对调节阀的全行程时间提有明确要求的调节阀(通常为自保切断阀)，必须进行全行程时间试验。在调节阀处于全开(或全关)状态下，操作电磁阀，使调节阀趋向于全关(或全开)，用秒表测定从电磁阀开始动作到调节阀走完全程的时间，该时间不得超过设计值(无特殊说明的切断阀一般小于10s)。

h)对于保持器、保压储气罐、继动器、联锁电磁阀等附件应当在联校过程中一并检查。

i)对带有阀位回讯器(开、关位置回讯、行程回讯)的执行机构，应在联校过程中对附件进行检查、核对、调整。

j)对联校结果达不到技术指标的回路，应检查出问题所在，处理后重新进行联校。

k)联校完成后，拆除因联校而接入的标准仪器，恢复回路原始状态，检查确认回路恢复后各处的示值、位置是否合适。

3.1.3.3对于串级调节回路，通常可以分成两个调节回路进行联校，但主调节器输出回路的联校应在主调节器的输出与副调节器的外给定之间进行。若主、副调节器为一体时，这个回路的联校工作可以省略。

3.1.3.4对于有运算单元的回路联校时，一般将其视为回路中的一个中间环节，可用标准表监视其输入、输出的关系，而不单独进行联校。

3.1.3.5整理联校记录，按仪表回路位号存档。记录应包括：联校准备中的检查记录；联校过程中仪表回路校验的各点信号值记录；仪表系统的信号传递、灵敏度、精度的测试检查记录及结论；联校中进行的调整、校正情况等内容。此外记录中还应包括联校原因、仪表位号、联校日期、标准仪器的名称、型号、规格、精度，以及联校人和检查人的签名等。

3.2验收

3.2.1系统试运行合格后应组织相关人员进行验收，验收时系统运行的各项功能及技术指标应符合设计要求。

3.2.2验收时应交验下列文件：

a)仪器仪表检定证书或测试报告；b)系统变更记录；c)报警、连锁系统试验记录；d)验收证书。

(二)以油气田使用的一般自动化系统为例，详细描述费用测算方法：

1自动化系统检维修费用测算方法

1.1单体测算

自动化系统单体的检维修费用测算是整个费用测算方法的基础，其检维修费用构成见图1。

图1自动化系统检维修费用构成示意图

无论检定费用还是维修费用，均采取“量价分离”方法进行测算。测算出三个组成部分的检维修费用后，将三者汇总，即得到自动化系统单体的年度检维修费用。

1.1.1数据采集部分费用测算

(1)检定费用

确定数据采集部分的检定费用，需要两类关键参数：一是数据采集部分的检定费用标准；二是检定周期。

结合现场实践经验，本测算方法认定执行部分各类仪器的年均损坏概率在10％-13％之间。各单位可根据现场情况在此区间内选定损坏概率。年均损坏概率的推荐值为12％，可根据自动化系统的生产厂家、设备选型、使用情况、工作环境等影响因素在10％-13％之间进行调整。

利用仪器价格、年均损坏概率，即可测算出执行部分的年度维修费用。

1.1.4单体全部费用

根据前述，能够测算出自动化系统三个组成部分的检维修费用，然后将所有费用相加，即得自动化系统的单体检维修费用。

A＝∑Ai…………………………………(1)

A是某自动化系统的最终检维修费用

Ai是某自动化系统组成部分的检维修费用

i＝1，2，3，分别指的是数据采集部分、控制部分、执行部分。

1.2费用汇总

获得自动化系统的单体检维修费用后，还需进行费用汇总。自动化系统的费用汇总方法是自下而上、层层进行，实现从三级生产单位到中石化层级的汇总。

1)三级生产单位费用计算

B = Σ_{i = 1}^{n} A_{i} . . . . . . . . . . . (2)

B是某三级生产单位范围内所有自动化系统的年度检维修费用

Ai是某自动化系统的年度检维修费用

i＝1，2，3，4，...，n，n指的是某三级生产单位范围内自动化系统的数量

2)二级生产单位费用计算

C = Σ_{i = 1}^{n} B_{i} . . . . . . . . . . . . (3)

C是某二级单位范围内所有自动化系统的年度检维修费用

Bi是某二级单位内某个三级单位范围内所有自动化系统的年度检维修费用

i＝1，2，3，4，...，n，n为二级内三级生产单位的总数

3)油田分公司费用计算

D = Σ_{i = 1}^{n} C_{i} . . . . . . . . . . . . (4)

D是某油田范围内所有自动化系统的年度检维修费用

Ci是某油田各二级单位范围内所有自动化系统的年度检维修费用

i＝1，2，3，4，...，n，n为某油田内二级生产单位总数

4)中石化层面费用计算

E = Σ_{i = 1}^{n} D_{i} . . . . . . . . . . . . . . . . (5)

E是中石化范围内所有自动化系统的年度检维修费用

Di是中石化各油田的自动化系统的年度检维修费用

i＝1，2，3，4，...，n，n为中石化统计油田总数

在自动化系统单体费用的基础上，按照前文中的公式(2)～(5)，即可从类别、区域等角度对所有或部分自动化系统的年度检维修费用进行汇总，实现总体测算功能。

2自动化系统检维修费用测算方法应用

以胜利油田分公司东辛采油厂102站(以下简称“辛102站”)自动化系统为例，应用本测算方法进行费用测算。辛102站投产时间为2004年8月，按照当前市场价格，此自动化系统的重置价格约为350万元。

2.1数据采集部分费用测算

应用本测算方法，对辛102站自动化系统的数据采集部分的检维修费用测算，结果见表7。

表7 辛102站自动化系统的数据采集部分的年度检维修费用

2.2控制部分费用测算

辛102站自动化系统的控制部分的维护、维修费用测算，结果见表8。

表8 辛102站自动化系统的控制部分的年度维护、维修费用

2.3执行部分费用测算

辛102站自动化系统的执行部分的检维修费用测算，结果见表9。

表9 辛102站自动化系统的执行部分的年度检维修费用

2.4全部费用

根据本测算方法的公式(1)，计算出辛102站自动化系统的年度检维修费用：

A＝∑Ai＝135631+24828+103960

＝264419元

本方法测算得辛102站自动化系统的年度检维修费用为26.44万元。此自动化系统的重置价格为350万元，年度检维修费用占重置价格的比例为7.6％。

Claims

1. 一种自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是主要由以下步骤组成：

(1)在固定的周期内对自动化系统进行检测维修；

(2)依据评估技术要求，对检维修的结果进行质量评估；

2. 根据权利要求1所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：所述的自动化系统为油气田开发中常用自动化系统。

3. 根据权利要求2所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：所述的检测维修是指对自动化系统的温度变送器、压力变送器、其它测量仪表等数据采集部分检维修；对自动化系统的控制部分检维修；对自动化系统的气动薄膜调节阀、电动调节阀、电磁阀等执行部分检维修。

4. 根据权利要求2所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：对自动化系统的数据采集部分的检维修结果进行质量评估，对控制部分的检维修结果进行质量评估，对执行部分的检维修结果进行质量评估。

5. 根据权利要求3所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：自动化系统检维修费用由数据采集部分检维修费用、控制部分检维修费用、执行部分检维修费用组成；数据采集部分检维修费用＝检定费用+维修费用＝∑(费用标准×年检频次)+∑(平均价格×年损概率)

执行部分检维修费＝检定费用+维修费用＝∑(费用标准×年检频次)+∑(平均价格×年损概率)。

6. 根据权利要求3所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：对检维修后的自动化系统进行系统联校、单回路调节系统联校等试验，并进行技术验收和文档验收。

7. 根据权利要求3所述的自动化系统检维修及费用测算方法，其特征是：自动化系统各部分的检测维修的固定周期为1年。