《硅谷》杂志：深冷仪表接线头氧化问题研究处理 |
| 2013-07-31 10:20 作者：孙 英 来源：硅谷网-《硅谷》杂志 HV： 编辑： 【搜索试试】
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在我们的实际工作中，深冷仪表接线头氧化问题看似不起眼，但是对数据的正常处理、分析以及装置的正常运行都带来极大地危害。因此，根据个人多年来天然气公司的工作经验，并结合当前我公司采用的深冷装置的实际运行情况，先对接线头氧化原因及影响进行分析，继而对氧化后果及具体实例进行详细阐述，最后再对接线头氧化问题的处理方法进行详细的论述，该方法已经在实际应用中取得良好的效果，减少装置停机次数，挽回经济效益并解决装置隐患。
0前言
我公司深冷装置是从西德林德公司全套引进的油田气深冷分离回收液烃装置。各类仪表共有1000多块，其中绝大多数的压力表、液位计、温度表都设有相应的联锁值能够达到报警、停机的作用，遇到问题自动报警，超出报警值则后自动停机。最近几年我公司深冷装置经常出现联锁值假报警引起的停机，原因不是仪表本身和生产装置的问题，而是由于仪表接线头氧化引起计量不准确造成的，给实际工作带来了很大困难。
1接线头氧化原因及影响
1.1氧化原因
1）在雨雪等潮湿天气下，由于温差的存在，会使得仪表接线屏蔽层内部的体积逐渐收缩，继而在接头处形成负压，导致大量的蒸汽、水进入，而这个部位正是导线的屏蔽层。在多重环境因素的作用下，会在此处形成大量的高阻值氧化物，影响仪表导线的正常工作。
2）接线盒密封效果不好，使接线盒内部存在潮气和氧气，给接线头氧化造成了条件。
图1接线头氧化情况图2接线头氧化处理
1.2氧化影响
如图1接线头氧化成黑绿色，已出现细丝断裂。图2为打磨后的接头。为了对严重氧化后的导线电阻进行深层次的测试、分析，我们从现场选择两端具有代表性的样品送交到东北石油大学物理实验室，请其按照下列方法对其进行测试，方法一：两端加压电极都在氧化膜的铜导线；方法二：两端加压电极都在打磨后的铜导线。其结果列于表1。
表1测试方法与结果
测试方法1号样品2号样品新线
第一次测试第二次测试第一次测试第二次测试
方法一17.972mΩ17.963mΩ5.240mΩ5.238mΩ
方法二0.170mΩ0.178mΩ0.160mΩ0.163mΩ0.182mΩ
注：新线表面未必打磨。
从表1可看出，有氧化膜层的铜线L=20mm的电阻约17.972mΩ，约比同等长度的新铜线电阻0.182mΩ大100倍。由于大量的氧化膜存在于接线头处，并且由于同一个导线点电流不会在内部互相流动，因此，造成了导线内部各股载流不能保持平衡。那些载流较小的股相对于那些载流较大的股，可以更好的避免出现与线夹接触处融化的现象。
2氧化后果及具体实例列举
有时受潮气影响的数据过一些时间还会恢复原来的数值，给装置问题的排查带来了很大困难，并使装置经常出现相同问题，那是因为潮气由于气温的升高被膨胀的空气排出去的原因。然而由于这类问题的反复发作，仪表接头处的屏蔽层就会氧化，氧化物形成一层氧化膜，使导线对信号的衰减增大，导致不能正常传输信号，增大导线的电阻，受氧化的导线接头就会影响数据的传输准确性，并通过联锁值导致装置停机。
氧化膜层的电阻值约为100倍的同长度倒显得电阻值，其负荷电流中绝大多数都是从原跳线通过少数接触点留到副跳线的。这都是由于氧化膜的存在，导致电流在某根导线上通过并沟线夹流向另外一根导线时，造成电流不均衡导致的问题不断出现，积少成多，最终烧断了跳线。
D0104、D0103、D0102的液位参数高联锁假报警、D0103反应慢未及时处理，导致曾多次造成高联锁停机装置停机，影响装置正常生产。造成经济损失及不良影响。
深冷站测量塔顶温度的TI03105热电阻在检修前就存在这样的问题，正常测量值为-79℃到-87℃，而氧化后的测量值为-90℃到-99℃，在负温达到-90℃以下，而产烃量仍然在负温-79℃左右的产烃量，开始以为是气量不足或是换热不好造成的，排除这两个原因后，对仪表进行检查，发现接线头处有氧化物，打磨掉氧化物后，数据恢复正常。在负温为-79℃时如能数据准确则可继续降低负温，提高气烃产量。
3接线头氧化问题的处理方法
3.1对策
去除接线头氧化层并防止氧化层的形成。
3.2措施
1）用砂纸打磨掉接线头处铜线的氧化膜，用冷压法给每个接线头进行处理。
2）萨南深冷采用的是多芯铜导线，接端子的时候，容易发生氧化并且少数芯线容易落下，造成导线不均匀，影响传输效果，通过使用冷压端子能避免氧化和导线不均匀的情况。冷压端子的使用如下图所示：
图3冷压端子图4使用冷压端子的多芯导线
根据以上分析，此类故障皆为馈电电缆接头处密封不良，在潮湿环境中受潮氧化所致，故需对接头处进行密封防水防潮处理。
3）对接线盒进行密封，防止水气和氧气的侵蚀。
3.3建议
1）在保护层间注入绝缘的油脂，这样就可以防止雨水的侵入，进而可以防止氧化的发生。这样的连接头建议连接好之后用电缆胶或用防水胶布封闭好，防止雨水的浸入，这样可以延长同轴电缆的使用寿命。
2）在每一个端子箱装内装一套功率为50W的加热除湿装置解决端子箱内产生的大量凝露水。
3）建议将并沟线夹内表面和导线表面打磨干净，并涂上导电油脂，使线夹与导线的每股都能接触良好，负荷电流在每股中的分流基本均衡，在线夹内的过流也基本均衡。
4结论
细节决定成败，小小的接线头却是导致装置停机造成巨大损失的罪魁祸首，通过2010年检修期把所有接线头都用加冷压端子的方法进行了处理，并对接线盒进行了密封维护，在以后的工作中也进行检查维护，通过观察，自2010检修至今没有再出现过相类似的问题。挽回了经济效益的同时省时省力，解决了装置的重大隐患，提高了轻烃产量，在保障装置平稳运行上起了关键的作用。
作者简介：
孙英（1984-），女，2008年毕业于大庆石油学院环境工程专业，助理工程师，黑龙江省大庆市天然气分公司油气加工二大队深冷站。
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