天然氣管道輸送自動化與自動化控制技術(shù)

翁官銳

（中油國際管道有限公司，北京 100020）

管道運輸是我國主要的天然氣運輸方式，隨著自動化技術(shù)的出現(xiàn)，天然氣管道運輸效率大大提升，并有效降低了運輸成本。但考慮天然氣本身具有易燃易爆的性質(zhì)，在運輸過程中要重視管道運輸?shù)陌踩怨芾怼ｋS著科學技術(shù)的進步，自動化控制技術(shù)被應用于天然氣管道輸送管理中，實現(xiàn)了自動化控制與管理。但是，目前我國天然氣管道輸送自動化控制技術(shù)仍然有較大的提升空間，未來還需要相關(guān)人員加強自動化技術(shù)的研究和創(chuàng)新，不斷提升天然氣管道輸送的自動化效率，助力我國經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國天然氣管道輸送自動化控制現(xiàn)狀

1.1 自動化控制與管理

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

1.2 主要運用的自動化控制技術(shù)

目前，我國天然氣管道輸送自動化管理中，主要運用的自動化控制技術(shù)為SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系統(tǒng)，該系統(tǒng)在計算機技術(shù)的基礎(chǔ)上對天然氣生產(chǎn)和交付過程進行控制和管理，可有效提高天然氣運輸過程的自動化水平。同時，SCADA自動化系統(tǒng)的運用可自動檢測出天然氣輸送狀態(tài)，減少檢測人員的工作量，檢測人員無需到現(xiàn)場也能夠?qū)崿F(xiàn)對危險地方的檢測，既保證了檢測人員的安全性，也提升了檢測工作的效率。另外，還在此基礎(chǔ)上運用了衛(wèi)星遙感等技術(shù)，這樣可及時發(fā)現(xiàn)天然氣管道運輸過程中可能存在的安全問題，確保第一時間發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，減少經(jīng)濟損失[1]。

2 提高天然氣管道輸送自動化控制技術(shù)水平的建議

自動化控制技術(shù)的出現(xiàn)為我國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程的安全性，但是我國在天然氣管道運輸中應用自動化技術(shù)較晚，加之受到復雜地理環(huán)境的影響，使得天然氣管道鋪設(shè)難度增加，許多地方仍然無法滿足人們對天然氣的需求。因此，還需不斷改進和發(fā)展天然氣管道運輸自動化技術(shù)。

2.1 積極應用智能化技術(shù)

為進一步提高天然氣管道輸送自動化水平，應在應用自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多項智能技術(shù)，如人工智能技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)等，全面提高天然氣管道運輸?shù)淖詣踊档腿斯こ杀?，減少危險出現(xiàn)概率，從而保證天然氣管道輸送的安全性。例如，中國石油大學開發(fā)的天然氣管道動態(tài)仿真系統(tǒng)，對我國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)，實現(xiàn)對天然氣運輸管道的實時監(jiān)控，不僅可以實現(xiàn)天然氣管道輸送的自動化管理，還能夠及時發(fā)現(xiàn)異常情況并及時處理；此外，針對天然氣管道鋪設(shè)難度大的問題，在實現(xiàn)天然氣管道輸送自動化管理的基礎(chǔ)上，使用了GPS定位技術(shù)，實現(xiàn)精準鋪設(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 加強天然氣管道的保護

在天然氣管道輸送過程中，管道保護工作尤其重要。對天然氣輸氣管道進行涂層保護，可增強管道的防腐蝕能力，并延長管道的使用壽命，更有利于自動化目標的實現(xiàn)。大量實踐證明，管道在進行涂層保護后，可降低天然氣輸送時的阻力，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化水平。因此，對于天然氣管道輸送自動化水平的提升，還需要進一步優(yōu)化天然氣管道，采取有效措施加強對天然氣管道的保護，同時利用自動化控制技術(shù)實現(xiàn)對管道的實時監(jiān)控，從而提升天然氣管道輸送的自動化水平[2]。

2.3 加強天然氣輸送過程的風險管控

在天然氣管道輸送自動化管理中，風險管控是重要的內(nèi)容之一。天然氣屬于易燃易爆氣體，在輸送過程中具有較高的風險性，加之各地區(qū)環(huán)境條件難以掌控，存在許多風險隱患。因此，在天然氣管道輸送自動化管理中，風險管控尤其重要，需要完善相應的工作體系，并對各個流程中可能存在的風險隱患進行評估分析，建立起相應的風險控制體系，減少安全隱患的發(fā)生。例如，天然氣輸送自動化管理中，需要對各管道坐標信息、設(shè)計運行參數(shù)、故障記錄等重要數(shù)據(jù)進行整合，并分析事故發(fā)生的原因、產(chǎn)生的影響及對周圍環(huán)境造成的影響，并以此為參考依據(jù)建立起相應的應急處理機制，根據(jù)各站點實際情況制定合理的應急處理方案，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)新自動化技術(shù)并加大資金支持力度

目前，我國在天然氣管道輸送自動化管理中運用的自動化技術(shù)還有較大的提升空間，因此還需要進一步提升自動化技術(shù)的創(chuàng)新水平?？山梃b發(fā)達國家的經(jīng)驗，并考慮我國國情，重視解決自動化技術(shù)應用過程中不匹配的問題，同時提升軟件系統(tǒng)研發(fā)效率，包括電子通信系統(tǒng)、遠程監(jiān)控系統(tǒng)、風險預警系統(tǒng)、自動化處理系統(tǒng)等，構(gòu)建一個完善的管理系統(tǒng)，有效發(fā)揮自動化控制技術(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，增加自動化控制技術(shù)方面的資金投入，從而優(yōu)化自動化控制系統(tǒng)，使其變得更加強大，系統(tǒng)運行更加穩(wěn)定和可靠，進一步提高天然氣管道輸送自動化工作效率。

2.5 不斷完善相關(guān)的管理制度

天然氣管道輸送自動化管理涉及的內(nèi)容相對繁雜，包括分輸站、壓氣站、儲氣站、開采輸送等各節(jié)點的管理，一定程度上增加了管理難度，繼而對整個系統(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，并將各級部門整合為一個單元，實施統(tǒng)一領(lǐng)導和分級管理，落實相關(guān)部門及人員的責任，以此實現(xiàn)集中化管理。同時根據(jù)自動化系統(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，進而提升整個管理體系中自動化管理技術(shù)的運用效果[3]。

3 結(jié)語

我國天然氣管道輸送管理離不開技術(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)，將風險管控和技術(shù)創(chuàng)新作為天然氣管道輸送自動化管理的重要工作內(nèi)容開展，切實發(fā)揮出自動化控制技術(shù)的作用，實現(xiàn)管道自動化管理的同時，提升自動化效率。