天然氣集輸工藝與數(shù)字化處理模式研究

杜鴻志

重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司渝中分公司 重慶 400013

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國成為能源消耗大國，其中天然氣影響著我國眾多企業(yè)的生產(chǎn)管理，同時(shí)也影響著我國人民的日常生活，在天然氣采集運(yùn)輸?shù)倪^程中采用數(shù)字化的處理方式，不僅能夠有這樣的推動(dòng)天然氣集輸工藝自動(dòng)化的發(fā)展，而且還可以有效地提高天然氣集輸管理工作的效率和質(zhì)量[1]。

1 天然氣集輸工藝流程及要求

由于天然氣是氣態(tài)，所以在輸送過程當(dāng)中需要進(jìn)行嚴(yán)格的密封，一切程序都要按照規(guī)定的流程進(jìn)行。同時(shí)由于天然氣屬于化學(xué)燃料，所以在輸送的過程當(dāng)中還要嚴(yán)格控制環(huán)境的溫度，保證整個(gè)工程的安全。所以相應(yīng)的集輸工藝必須要保證完全密閉，從而避免發(fā)生泄露，同時(shí)減少天然氣因泄露而發(fā)生損耗，充分對(duì)天然氣井當(dāng)中的產(chǎn)物進(jìn)行收集，使得天然氣的價(jià)值達(dá)到最大化利用。天然氣集輸過程需要與環(huán)境進(jìn)行結(jié)合，保證周圍環(huán)境安全的同時(shí)還要設(shè)計(jì)保證天然氣集輸工藝的簡約化，從而降低在每一個(gè)階段產(chǎn)生的損耗，避免造成天然氣的浪費(fèi)，真正提高其使用價(jià)值[2]。當(dāng)集輸設(shè)備被凍結(jié)之后會(huì)嚴(yán)重影響天然氣的集輸效率，所以當(dāng)集輸環(huán)境的溫度過低的時(shí)候應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的保溫措施，避免發(fā)生凍結(jié)而影響到天然氣的經(jīng)濟(jì)效益。

2 天然氣集輸過程的數(shù)字化處理方案

2.1 構(gòu)建數(shù)字化的天然氣管道

在構(gòu)建數(shù)字化天然氣管道后，能夠及時(shí)反映出天然氣管道內(nèi)部的環(huán)境、運(yùn)行參數(shù)、故障等實(shí)際情況，通過共享和交換數(shù)字化天然氣管道的有關(guān)數(shù)據(jù)，能夠保證專業(yè)技術(shù)者對(duì)管道內(nèi)部等相關(guān)信息全面掌握后，以虛擬場景實(shí)現(xiàn)對(duì)整體天然氣管道實(shí)施數(shù)字化管理。在實(shí)際建設(shè)數(shù)字化管道操作中，需使用遙測、定位、遙感等相關(guān)技術(shù)，將管道內(nèi)部數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳入數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，以此來詳細(xì)研究天然氣的傳輸情況與位置數(shù)據(jù)，保證數(shù)字化管理天然氣傳輸管道。

2.2 天然氣集輸過程中的低溫分離集氣流程

低溫處理工藝可以更加順利的收集氣井里的氣體，對(duì)于天然氣進(jìn)行相應(yīng)的低溫處理工藝，隨后回收輕烴。處理完了之后的天然氣能夠比較好的滿足管道輸送的壓力，能夠更好的計(jì)算天然氣量。通過對(duì)天然氣的低溫分離處理，能夠獲得更多的烴液，它能夠作為化學(xué)中的原料，進(jìn)行分離，從而獲得更大的經(jīng)濟(jì)利益。要注意的關(guān)鍵點(diǎn)是，在進(jìn)行低溫處理工作時(shí)，需要適當(dāng)?shù)奶砑右种苿?，從而形成天然氣水合物，這樣可以進(jìn)一步的提升天然氣的質(zhì)量。并且，可以運(yùn)用三相分離器以及穩(wěn)定塔設(shè)備，更好的進(jìn)行天然氣凈化工作處理，控制好設(shè)備的壓力，實(shí)現(xiàn)氣體分離要求。

2.3 管道的運(yùn)行參數(shù)

通過在天然氣采集的過程的應(yīng)用自控通信設(shè)備以及相關(guān)的系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)天然氣集輸管道內(nèi)的各種參數(shù)的監(jiān)控，比如壓力、溫度等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和跟蹤，而業(yè)務(wù)控制系統(tǒng)則需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣集輸管道進(jìn)行遠(yuǎn)程管理的目標(biāo)，并且通過這樣的工作還可以對(duì)管道運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化或者改進(jìn)，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道在運(yùn)行過程中所存在的問題。不僅提高了工作效率，同時(shí)也可以盡量降低故障的發(fā)生率，保證系統(tǒng)始終處于穩(wěn)定運(yùn)行的狀態(tài)[3]。

2.4 天然氣集輸工藝的數(shù)字化管理流程

（1）通過仿真管來優(yōu)化天然氣的集輸工藝。管理者在了解監(jiān)控信息的條件下掌握管道具體的運(yùn)行情況，針對(duì)天然氣輸送管道遭受傳數(shù)量、開關(guān)閥門、氣體壓力、壓縮機(jī)啟停等影響因素造成輸送管道運(yùn)行缺乏穩(wěn)定性問題，需通過系統(tǒng)性預(yù)警方法加以反饋當(dāng)做改造與規(guī)劃管道的關(guān)鍵憑據(jù)。另外，通過優(yōu)化管道的運(yùn)行體系還能合理配置操作不同的資源、需求數(shù)量及價(jià)位方面，選取最優(yōu)的輸送路徑及其輸氣管道與過程的適當(dāng)部署實(shí)現(xiàn)天然氣運(yùn)輸耗損的有效降低，節(jié)約運(yùn)行成本，保證天然氣運(yùn)輸?shù)陌踩訹4-5]。

（2）將掛電腦遺漏與腐蝕檢測工作貫徹實(shí)施好。因天然氣的用戶端需要變化，會(huì)對(duì)管道內(nèi)部氣壓變化造成影響，同時(shí)還會(huì)增強(qiáng)檢測異常信號(hào)的難度。所以利用數(shù)字化技術(shù)分段探測所開展的腐蝕與泄露情況，通過分析管道內(nèi)部的負(fù)壓波、流動(dòng)殘值、聲波方式等判斷管道內(nèi)部不正常,情況，以此來保證管道內(nèi)部運(yùn)行的安全性。

2.5 防火防爆工藝

工程生產(chǎn)運(yùn)行過程涉及的主要危險(xiǎn)物是天然氣，具有易燃、易爆的性質(zhì)，爆炸危險(xiǎn)區(qū)域井、站場內(nèi)的電氣設(shè)備采用防爆電氣設(shè)備，應(yīng)用防爆型儀表，同時(shí)設(shè)備、管道的設(shè)計(jì)強(qiáng)度、材質(zhì)要滿足安全生產(chǎn)需求。天然氣裝置建成之后，工作人員要做好試壓等工作，直到全部參數(shù)調(diào)整完善后才可以參與到實(shí)際的生產(chǎn)過程當(dāng)中。其中用于置換的氣體盡量為N2，這樣對(duì)于人體、周圍環(huán)境的危害也就極大的降低。同時(shí)在完成了相關(guān)操作之后，工作人員還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行采樣分析，達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后方可允許實(shí)際應(yīng)用。在條件允許時(shí)，可進(jìn)行焊補(bǔ)，首先就是要通過蒸汽吹掃所獲得的樣品進(jìn)行抽樣分析，其中所得到的可能性氣體的濃度應(yīng)當(dāng)保證在最低范圍中。如果氣溫達(dá)到零度之下，此時(shí)需要采取有效的防凍措施，避免設(shè)備出現(xiàn)水氣分離的凍結(jié)現(xiàn)象，一旦出現(xiàn)了這樣的問題千萬不能夠通過應(yīng)用明火的方式解凍。

3 結(jié)語

通過對(duì)天然氣集輸工藝以及數(shù)字化處理方案的探究，可以進(jìn)一步的提升了天然氣集輸處理系統(tǒng)的工作效率，更好的進(jìn)行智能化管理，并且降低了天然氣集輸過程中故障發(fā)生率，同時(shí)推動(dòng)了自動(dòng)化管理的實(shí)現(xiàn)。通過天然氣集輸過程的數(shù)字化、天然氣集輸過程中的常溫分離集氣流程以及天然氣集輸過程中的低溫分離集氣流程等實(shí)現(xiàn)最優(yōu)天然氣集輸處理。共同推動(dòng)天然氣集輸工藝及數(shù)字化處理能力的提升。