天然气集输即气田内部天然气汇集、处理、输送的全过程，这一过程需要大量监测仪表的支持才能保证集输全过程的安全性与稳定性，才能最大限度的降低安全事故的发生概率，因此，各类监测仪表的可靠性指标显得尤为重要。这就需要技术维护人员对设计、型号、安装、维护、使用环境等多重因素予以考虑，并通过一系列行之有效的改进和完善措施来增强仪表运行的可靠性，进而天然气集输系统的安全稳定运行保驾护航。
1 天然气集输常见的自动化仪表
1.1 温度仪表
天然气集输系统较为常见的温度仪表主要包括热电阻与热电偶。不同的生产工序，使用不同的仪表，其中，热电阻主要用来测量温度较低的介质，比如管输天然气的温度，其测量的依据是金属导体的电阻值，在温度升高的情况下，金属导体表面的电阻值也随之升高。而热电偶多用来测量温度偏高的介质，比如天然气脱水装置的烧炉温度等，其测量依据主要是以热电效应为基础。由于天然气的汇集、处理与输送过程以常温工艺为主，因此，热电阻在集输系统中具有较高的使用频率。目前，常用的热电阻分为两种，一种是铜热电阻，一种是铂热电阻。考虑到测量数据的准确率，天然气集输系统多使用铂热电阻。这种材质的温度仪表具有良好的抗震性能与抗干扰性，并且测量速度快、数据偏差小。以Pt100型铂热电阻为例，在测量天然气的温度时，结合温度变送器，能够快速精准的测量出天然气输送过程中的温度变化数据，这就给天然气的安全输送提供了坚实保障。
1.2 压力仪表
天然气在汇集与输送过程中，如果压力过高，将极易发生爆炸事故，因此，为了对过程压力进行有效监测，天然气集输企业需要使用压力仪表对输配气压力进行实时监测。目前，较为常用的压力仪表是压力变送器，随着自动化水平的不断提升，大量的智能化压力变送器在天然气集输系统中得到普遍应用。相比于过去所使用的位移平衡式、力平衡式压力仪表，电容式智能压力变送与单晶硅谐振式智能压力变送器具有以下应用优势：第一，测量精度高，误差小，误差范围在±0.075%上下波动。第二，可靠性高，使用寿命长。第三，研发出了在适合于现场总线的应用型产品，使得通讯数据更为可靠[1]。
1.3 液位监测仪表
液位监测仪表主要用来测量天然气脱水过程的甘醇液位，这类仪表主要应用了浮力原理。根据仪表的工作方式，主要包括浮筒式仪表、雷达式仪表以及差压式仪表。以差压式仪表为例，这类仪表主要通过容器内液位的变化情况，来判断液柱的静压。主要分为普通型差压计与法兰式差压计，普通型与被测介质直接接触，法兰式差压计则不接触被测介质，监测范围主要是腐蚀性大、黏度大、结晶颗粒大的液位。
1.4 气体浓度监测仪表
天然气当中含有一氧化碳、硫化氢等有毒有害气体，一旦这些气体浓度超标，将直接危及工作人员的生命安全。因此，在天然气汇集与输送过程中，需要利用气体浓度监测仪表对天然气的有毒有害组分的浓度予以监测。目前，该领域所使用的监测仪表包括硫化氢气体检测仪、可燃性气体检测仪等，这些检测仪的工作原理主要是利用内置传感器对可燃气体以及硫化氢等有毒有害气体的浓度进行监测，这种监测方式不仅准确度高，而且数据获取速度快。
2 影响天然气集输系统自动化仪表可靠性的主要因素
2.1 影响温度仪表可靠性的主要因素
设计与安装是温度仪表产生测量偏差的两大关键要素。首先，在设计过程中，如果热电阻的插入深度较浅，测量结果将受到严重影响。正常情况下，热电阻的端部向后2-3cm的位置应当位于管道中心。如果管道的口径在100-160mm以下，热电阻所处的位置，应当扩大到100-150mm，这样才能得到更加精确的测量值。其次，在连接防爆探头时，如果探头的安装位置出现偏差，将极易出现渗水事故，一旦仪表内部出现积水，仪表损坏的可能性也将增大。最后，在连接电缆时，如果电缆过长，测量结果也会受到影响。因此，在设计和安装仪表过程中，技术人员应当严格遵照设计与安装标准要求，以确保温度仪表能够始终处于正常的运转状态。
2.2 影响压力仪表可靠性的主要因素
在安装压力变送器的防爆装置时，需要注意信号电缆的连接方式，一般情况下，连接信号电缆多采用防爆接头与铠装电缆相结合的方式，如果安装方式错误，压力仪表的测量精度或者使用寿命将受到严重影响。首先，防爆探头的连接位置错误，以至于仪表内部流入大量的水，这时，仪表正常的工作性能也将丧失。其次，如果信号电缆预留的长度过长，那么，在仪表恢复过程中，电缆则极易遭到破坏，这时，仪表的传输信号也将中断。最后，如果选用的信号电缆不完整，那么电缆中间接头受到损害的可能性也将增大，在这种情况下，仪表将无法正常工作。除此之外，在连接和安装仪表过程中，如果接地装置设置不合理，一旦遭到雷击，仪表失灵的风险也将大幅攀升。
2.3 影响液位仪表可靠性的主要因素
液位仪表主要包括浮筒式液位变送器、雷达式液位计以及压差式液位计，不同类型的仪表，影响其可靠性与稳定性的因素也有所不同。其中，影响浮筒式液位变送器测量可靠性的因素与工作环境、仪表材质以及型号选择等因素有关。被测量的介质当中如果杂质较高，浮筒的浮动速度将受到影响，这时便会产生较大的测量误差。如果浮筒式液位变送器的材质差，那么测量仪表受腐蚀的可能性也将增加，一旦仪器受损，测量工作将无法继续。另外，在选择浮筒式液位变送器时，如果选型错误，仪表所测量的液位数值也将出现偏大或者偏小的情况。
影响雷达式液位计可靠性的主要因素包括液位的起伏波动范围、测量介质中杂质含量以及受到的外力作用。如果液位的起伏波动范围较大，测量准确性将受到严重影响。如果被测量介质当中存在大量的杂质，电磁波将无穿透介质，在这种情况下，也无法获取准确的测量结果。另外，如果雷达式液位计受到较大的外力，其筒壁与指针的震动幅度也将增加，这时，也会产生较大的测量偏差。而影响差压式液位计可靠性的主要因素包括理论计算方法、高度值的确定、平衡阀的关闭状态等。在计算压差时，如果出现计算误差，仪表的量程设置精度将受到严重影响，这时，测量结果数据也将失真。在设定压差式液位计的高度值时，如果设定数据错误，也会影响测量结果。另外，如果平衡阀关闭不严，出现较大的缝隙，其测量精度必然会受到影响[2]。
2.4 影响气体浓度监测仪表可靠性的主要因素
气体浓度监测仪表的可靠性指标对天然气的安全运行起到关键性作用，因此，技术维护人员应当予以高度重视。其中，影响此类仪表可靠性的因素除了与运行环境有关外，还包括使用方法不当、组件安装偏差、维护不当等。比如硫化氢气体监测仪表的传感器探头在过期的情况下仍然处于运行状态，如果始终不能更换新的探头，那么，硫化氢气体监测仪表的监测数据也将失真，进而无法获取准确的气体浓度数据。
结束语：
综上，通过对影响天然气集输系统自动化仪表可靠性的各因素的分析发现，仪表的运行环境与人为操作、维护是导致仪表测量数据失真的关键要素，因此，需要结合这些影响因素，制定科学合理的纠偏与改进措施，在保证各种仪表正常运行的同时，为天然气集输系统的安全稳定运行提供坚实保障。
参考文献：
[1]张忠楠.自动化仪表在天然气行业中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(01):154-156.
[2]郭辉.关于天然气自动化仪表的可靠性分析[J].化工管理,2016(09):197.
