天然氣管道輸送自動(dòng)化控制技術(shù)研究

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摘要：目前，天然氣管道輸送管理中已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，其中所應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。但隨著人們對(duì)天然氣需求的不斷增加，天然氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高。本文對(duì)天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化控制現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并就天然氣管道輸送自動(dòng)化控制技術(shù)水平的提高提出相關(guān)建議，以供參考。

關(guān)鍵詞：天然氣管道輸送；自動(dòng)化；控制技術(shù)

管道運(yùn)輸是我國(guó)主要的天然氣運(yùn)輸方式，隨著自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，天然氣管道運(yùn)輸效率大大提升，并有效降低了運(yùn)輸成本。但考慮天然氣本身具有易燃易爆的性質(zhì)，在運(yùn)輸過(guò)程中要重視管道運(yùn)輸?shù)陌踩怨芾?。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化控制技術(shù)被應(yīng)用于天然氣管道輸送管理中，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制與管理。但是，目前我國(guó)天然氣管道輸送自動(dòng)化控制技術(shù)仍然有較大的提升空間，未來(lái)還需要相關(guān)人員加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)的研究和創(chuàng)新，不斷提升天然氣管道輸送的自動(dòng)化效率，助力我國(guó)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1我國(guó)天然氣管道輸送自動(dòng)化控制現(xiàn)狀

1.1自動(dòng)化控制與管理

天然氣管道輸送自動(dòng)化是指應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)天然氣輸送全過(guò)程的自動(dòng)化管理與控制，在保證輸送過(guò)程安全性和可靠性的基礎(chǔ)上，提升天然氣輸送效率，進(jìn)而滿足人們對(duì)天然氣的需求。天然氣管道運(yùn)輸包括起源地采集、加工、加壓、加熱、存儲(chǔ)、管輸、分輸?shù)榷鄠€(gè)流程，過(guò)程較為復(fù)雜，且我國(guó)各地區(qū)地質(zhì)地貌、氣候條件存在差異，使得天然氣在輸送過(guò)程中容易出現(xiàn)各種問(wèn)題，而傳統(tǒng)的人工檢測(cè)方式并不能全面高效地處理天然氣管道輸送問(wèn)題，導(dǎo)致天然氣管道運(yùn)輸安全性受到影響。基于天然氣管道輸送安全性的要求以及人們對(duì)天然氣的大量需求，我國(guó)加強(qiáng)了天然氣管道輸送的自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)，轉(zhuǎn)變過(guò)去以往依靠人力的工作方式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸管道的自動(dòng)化檢測(cè)與規(guī)劃管理，大大提升了天然氣管道輸送的效率。

1.2主要運(yùn)用的自動(dòng)化控制技術(shù)

目前，我國(guó)天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，主要運(yùn)用的自動(dòng)化控制技術(shù)為SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）系統(tǒng)，該系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)天然氣生產(chǎn)和交付過(guò)程進(jìn)行控制和管理，可有效提高天然氣運(yùn)輸過(guò)程的自動(dòng)化水平。同時(shí)，SCADA自動(dòng)化系統(tǒng)的運(yùn)用可自動(dòng)檢測(cè)出天然氣輸送狀態(tài)，減少檢測(cè)人員的工作量，檢測(cè)人員無(wú)需到現(xiàn)場(chǎng)也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)危險(xiǎn)地方的檢測(cè)，既保證了檢測(cè)人員的安全性，也提升了檢測(cè)工作的效率。另外，還在此基礎(chǔ)上運(yùn)用了衛(wèi)星遙感等技術(shù)，這樣可及時(shí)發(fā)現(xiàn)天然氣管道運(yùn)輸過(guò)程中可能存在的安全問(wèn)題，確保第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題，減少經(jīng)濟(jì)損失[1]。

2提高天然氣管道輸送自動(dòng)化控制技術(shù)水平的建議

自動(dòng)化控制技術(shù)的出現(xiàn)為我國(guó)天然氣管道輸送管理創(chuàng)造了有利條件，可有效提升天然氣輸送過(guò)程的安全性，但是我國(guó)在天然氣管道運(yùn)輸中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)較晚，加之受到復(fù)雜地理環(huán)境的影響，使得天然氣管道鋪設(shè)難度增加，許多地方仍然無(wú)法滿足人們對(duì)天然氣的需求。因此，還需不斷改進(jìn)和發(fā)展天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)。

2.1積極應(yīng)用智能化技術(shù)

為進(jìn)一步提高天然氣管道輸送自動(dòng)化水平，應(yīng)在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多項(xiàng)智能技術(shù)，如人工智能技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)等，全面提高天然氣管道運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，降低人工成本，減少危險(xiǎn)出現(xiàn)概率，從而保證天然氣管道輸送的安全性。例如，中國(guó)石油大學(xué)開(kāi)發(fā)的天然氣管道動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)天然氣管道輸送路線規(guī)劃起到了重要作用。該系統(tǒng)主要是結(jié)合動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、監(jiān)控控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣運(yùn)輸管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅可以實(shí)現(xiàn)天然氣管道輸送的自動(dòng)化管理，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并及時(shí)處理；此外，針對(duì)天然氣管道鋪設(shè)難度大的問(wèn)題，在實(shí)現(xiàn)天然氣管道輸送自動(dòng)化管理的基礎(chǔ)上，使用了GPS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)鋪設(shè)，可有效減少鋪設(shè)誤差，并減少工程事故發(fā)生的可能性。

2.2加強(qiáng)天然氣管道的保護(hù)

在天然氣管道輸送過(guò)程中，管道保護(hù)工作尤其重要。對(duì)天然氣輸氣管道進(jìn)行涂層保護(hù)，可增強(qiáng)管道的防腐蝕能力，并延長(zhǎng)管道的使用壽命，更有利于自動(dòng)化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。大量實(shí)踐證明，管道在進(jìn)行涂層保護(hù)后，可降低天然氣輸送時(shí)的阻力，還可降低故障發(fā)生的概率，從而保障正常供氣并提高自動(dòng)化水平。因此，對(duì)于天然氣管道輸送自動(dòng)化水平的提升，還需要進(jìn)一步優(yōu)化天然氣管道，采取有效措施加強(qiáng)對(duì)天然氣管道的保護(hù)，同時(shí)利用自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而提升天然氣管道輸送的自動(dòng)化水平[2]。

2.3加強(qiáng)天然氣輸送過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管控

在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，風(fēng)險(xiǎn)管控是重要的內(nèi)容之一。天然氣屬于易燃易爆氣體，在輸送過(guò)程中具有較高的風(fēng)險(xiǎn)性，加之各地區(qū)環(huán)境條件難以掌控，存在許多風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此，在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，風(fēng)險(xiǎn)管控尤其重要，需要完善相應(yīng)的工作體系，并對(duì)各個(gè)流程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行評(píng)估分析，建立起相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制體系，減少安全隱患的發(fā)生。例如，天然氣輸送自動(dòng)化管理中，需要對(duì)各管道坐標(biāo)信息、設(shè)計(jì)運(yùn)行參數(shù)、故障記錄等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并分析事故發(fā)生的原因、產(chǎn)生的影響及對(duì)周圍環(huán)境造成的影響，并以此為參考依據(jù)建立起相應(yīng)的應(yīng)急處理機(jī)制，根據(jù)各站點(diǎn)實(shí)際情況制定合理的應(yīng)急處理方案，保證最快速度、最大范圍地降低損失，并避免事故再次發(fā)生。

2.4不斷創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)并加大資金支持力度

目前，我國(guó)在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中運(yùn)用的自動(dòng)化技術(shù)還有較大的提升空間，因此還需要進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新水平。可借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，并考慮我國(guó)國(guó)情，重視解決自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中不匹配的問(wèn)題，同時(shí)提升軟件系統(tǒng)研發(fā)效率，包括電子通信系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)、自動(dòng)化處理系統(tǒng)等，構(gòu)建一個(gè)完善的管理系統(tǒng)，有效發(fā)揮自動(dòng)化控制技術(shù)的作用，提升天然氣管道輸送的管控效果。另外，在優(yōu)化管道設(shè)計(jì)和減少工程投資的基礎(chǔ)上，將節(jié)省下的資金投入技術(shù)研究中，增加自動(dòng)化控制技術(shù)方面的資金投入，從而優(yōu)化自動(dòng)化控制系統(tǒng)，使其變得更加強(qiáng)大，系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定和可靠，進(jìn)一步提高天然氣管道輸送自動(dòng)化工作效率。

2.5不斷完善相關(guān)的管理制度

天然氣管道輸送自動(dòng)化管理涉及的內(nèi)容相對(duì)繁雜，包括分輸站、壓氣站、儲(chǔ)氣站、開(kāi)采輸送等各節(jié)點(diǎn)的管理，一定程度上增加了管理難度，繼而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全性和輸送質(zhì)量造成影響。為此，需要在結(jié)合自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷完善相關(guān)的管理制度，并將各級(jí)部門整合為一個(gè)單元，實(shí)施統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和分級(jí)管理，落實(shí)相關(guān)部門及人員的責(zé)任，以此實(shí)現(xiàn)集中化管理。同時(shí)根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)收集和反饋的數(shù)據(jù)信息，制定有效的改善方案，保證信息傳輸更加靈活高效，進(jìn)而提升整個(gè)管理體系中自動(dòng)化管理技術(shù)的運(yùn)用效果[3]。

3結(jié)語(yǔ)

我國(guó)天然氣管道輸送管理離不開(kāi)技術(shù)方面的支持，尤其是天然氣本身具有易燃易爆的特性，要求相關(guān)部門要重視技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，將風(fēng)險(xiǎn)管控和技術(shù)創(chuàng)新作為天然氣管道輸送自動(dòng)化管理的重要工作內(nèi)容開(kāi)展，切實(shí)發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)管道自動(dòng)化管理的同時(shí)，提升自動(dòng)化效率。

參考文獻(xiàn)

[1]路曉.關(guān)于天然氣輸送自動(dòng)化管理的研究[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2019,39(3):67-68.

[2]吳晶,王路,張玉.關(guān)于天然氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].化工管理,2018(32):191-192.

[3]陳佳偉,葛淩志,孫旭.天然氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)探討[J].化工設(shè)計(jì)通訊,2017,43(8):57.

作者：翁官銳 單位：中油國(guó)際管道有限公司