天然氣管道輸送自動化及控制技術(shù)研究

摘要：近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，能源供需矛盾日益突出，現(xiàn)階段能源利用率的提高已經(jīng)成為促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項重要因素。目前，天然氣管道輸送管理中已實現(xiàn)自動化管理，其中所應(yīng)用的自動化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。但隨著人們對天然氣需求的不斷增加，天然氣管道自動化控制技術(shù)的要求也越來越高。本文主要對天然氣管道輸送及自動化控制技術(shù)進(jìn)行了簡單的概述，并提出了提高天然氣管道輸送自動化控制技術(shù)的有效措施。

關(guān)鍵詞：天然氣;管道輸送;自動化;控制技術(shù);研究

0引言

天然氣作為一種新式清潔能源，在各國的工業(yè)生產(chǎn)中都具有極其重要的作用，伴隨著技術(shù)的發(fā)展和人們環(huán) 保意識的增強，天然氣也逐漸代替煤氣走近千家萬戶。目前，天然氣的主要運輸方式是依靠管道運輸，隨著天然氣輸送管道技術(shù)的日益完善，相關(guān)工藝技術(shù)更加成熟，自動化技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用。自動化技術(shù)能夠最大化的發(fā)揮管道運輸?shù)墓ぷ餍?，并且最大化的?jié)約成本。但由于天然氣本身具有易燃易爆等危險的特點，因此，在運輸中必須保證天然氣管道運輸?shù)陌踩?，從而更好的滿足人們的需求。

1天然氣管道輸送自動化

天然氣管道輸送自動化是指應(yīng)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(jìn)而滿足人們對天然氣的需求。由于天然氣具有易燃易爆的特點，危險性較大，因此，天然氣管道輸送系統(tǒng)是十分復(fù)雜的。從這方面來看，對于天然氣輸送管道的管理，不但需要滿足居民日常使用，還要確保輸送的安全性。隨著自動化技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，在天然氣管道輸送中也逐漸將自動化技術(shù)應(yīng)用其中。利用自動化技術(shù)能夠進(jìn)行天然氣的管理，并且能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣輸送的自動化，從而滿足人們的使用需求。天然氣輸送自動化是一個集天然氣開發(fā)、輸送以及管理的綜合體系，包括起源地采集、加工、加壓、加熱、存儲、管輸、分輸?shù)榷鄠€流程。自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠更好地管理天然氣輸送管道以及相關(guān)站點、氣體輸送的參數(shù)，運用數(shù)字化、智能化以及自動化的方法手段來進(jìn)行天然氣管道的管理。

2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系統(tǒng)，它主要是運用計算機技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)運輸過程中的控制與調(diào)度的自動化系統(tǒng)。在天然氣長輸管道輸送中，運用SCADA系統(tǒng)不但能夠監(jiān)控以及自動調(diào)度天然氣的生產(chǎn)、輸送過程，大大提高天然氣調(diào)度的精確度。另外，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r搜集、記錄以及整理、分析天然氣輸送過程中的各項相關(guān)數(shù)據(jù)，對于其中存在隱患的能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理，大大提高天然氣管道輸送的安全性，保證自動化技術(shù)的可靠性。在調(diào)控中心運用SCADA系統(tǒng)，能夠監(jiān)控天然氣管道的數(shù)據(jù)。運行人員通過站控界面實現(xiàn)觀察站內(nèi)壓力和溫度及閥位的數(shù)據(jù)監(jiān)控，通過壓縮機增壓模式輸送到下游站場，保證了天然氣管道輸送的平穩(wěn)運行。目前，我國已經(jīng)在天然氣管道輸送過程中普遍應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)，有效地實現(xiàn)了天然氣管道輸送的自動化。例如在長輸管道西氣東輸過程中，利用SCADA系統(tǒng)來監(jiān)控遠(yuǎn)程RTU閥室以及全線站場的天然氣運行情況，主要是將SCADA系統(tǒng)運用在調(diào)控中心來遠(yuǎn)程控制站場以及閥室的可控閥門。

3提高自動化控制技術(shù)的有效措施

3.1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化水平，在應(yīng)用自動化控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，需要結(jié)合人工智能技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測技術(shù)等多項智能技術(shù)，全面提高天然氣管道運輸?shù)淖詣踊?，降低人工成本，減少危險出現(xiàn)的概率，從而保證天然氣管道輸送的安全性。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，應(yīng)該將GIS 技術(shù)、GPS 技術(shù)以及SCADA 系統(tǒng)整合在一起，這樣可以實現(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。

3.2加強天然氣輸送過程的風(fēng)險管控

在天然氣管道輸送自動化管理中，風(fēng)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(fēng)險性，加之各地區(qū)環(huán)境條件難以掌控，存在許多風(fēng)險隱患。因此，在天然氣管道輸送自動化管理中，風(fēng)險管控尤其重要，需要完善相應(yīng)的工作體系，并對各個流程中可能存在的風(fēng)險隱患進(jìn)行評估分析，建立相應(yīng)的風(fēng)險控制體系，減少安全隱患的發(fā)生。天然氣輸送自動化管理中，需要對各管道坐標(biāo)信息、設(shè)計運行參數(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)急處理機制，根據(jù)各站點實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。

3.3不斷創(chuàng)新自動化技術(shù)

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(jìn)一步提升自動化技術(shù)的創(chuàng)新水平?？山梃b發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗，并考慮我國國情，重視解決自動化技術(shù)應(yīng)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(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)、風(fēng)險預(yù)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。

4結(jié)束語

綜上所述，天然氣輸送自動化技術(shù)是目前天然氣輸送過程中使用最為廣泛的一種技術(shù)，該技術(shù)不僅可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息化，而且可以促進(jìn)天然氣輸送效率以及能源利用率的提升，同時對降低成本也具有十分重要的意義，在整個社會中對經(jīng)濟(jì)發(fā)展與進(jìn)步起到了非常積極的作用。雖然，我國天然氣管道運輸自動化技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但仍具有一定的提升空間。在今后工作中，相關(guān)從業(yè)人員需要加強自動化控制技術(shù)研究，切實發(fā)揮出自動化控制技術(shù)的作用，不斷提升天然氣管道運輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。

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作者簡介：曾瑜（1986-），男，江西永新人，工程師，從事石油天然氣管道運行與安全管理工作。