油氣儲運過程中儀表自動化技術(shù)的應用

馬響亮 王斌 姚樂

摘要：目前，社會經(jīng)濟的發(fā)展，對油氣能源的需求不斷的增加，為了確保油氣資源供應穩(wěn)定，當前我國油氣管道工程項目不斷的增多，為各個區(qū)域的油氣儲運工作提供了良好的基礎。其中，儀表自動化技術(shù)的引進與應用，優(yōu)化了油氣儲運工藝，全面提升了油氣儲運效率。所以，當前相關(guān)人員必須明確儀表自動化技術(shù)的優(yōu)勢及應用價值，發(fā)掘其優(yōu)化油氣儲運模式的作用，維持油氣儲運過程的高效性、安全性、穩(wěn)定性。對此，文章之中分析了儀表自動化系統(tǒng)的構(gòu)成要素，探索了油氣儲運過程中儀表自動化技術(shù)的應用優(yōu)勢及措施。

關(guān)鍵詞：油氣儲運過程;儀表自動化技術(shù);應用途徑

今時今日，社會經(jīng)濟的發(fā)展，油氣資源需求量的增長，引發(fā)了油氣管道工程建設熱潮，這對于我國油氣儲運工作的開展來說創(chuàng)造了良好的條件。自動化技術(shù)的出現(xiàn)，對我國油氣儲運工程的開展產(chǎn)生了深刻的影響[1]。尤其是儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應用，不僅優(yōu)化了油氣儲運設備的功能，增強了油氣儲運的安全性，還提升了油氣儲運的整體效率，降低了人工負擔[2]。所以，當前研究儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應用，對于今后油氣事業(yè)的發(fā)展來說意義重大。

1儀表自動化系統(tǒng)的構(gòu)成要素

從儀表自動化系統(tǒng)分析來看，其一般是由四個部分構(gòu)成，即決策部分、數(shù)據(jù)部分、監(jiān)控部分、現(xiàn)場部分[3]。在具體應用期間需要以信息網(wǎng)絡來將四個部分進行有機的結(jié)合，從而形成系統(tǒng)拓撲圖（如圖1）。

1.1決策層

目前，儀表自動化系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的人工控制模式，特別是該系統(tǒng)在油氣儲運之中的應用，深刻地改變了油氣儲運管理模式。在儀表自動化技術(shù)的支撐之下，油氣儲運過程中的人工操作內(nèi)容不斷的減少，相應人員通過互聯(lián)網(wǎng)便可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)采集與輸出功能，還能夠?qū)τ蜌鈨\過程中的各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計及分析獲取準確的結(jié)果，通過這樣的方法可以為后期的決策工作提供科學的依據(jù)，還能夠全面提升油氣儲運工作的效率[4]。

1.2數(shù)據(jù)層

儀表自動化技術(shù)應用之后，油氣運輸管理過程所產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)均會自動被收集和儲存，工作人員使用這些數(shù)據(jù)的時候就可以通過計算機系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)提取出來，自動生成價值報表[5]。這些自動生成的報表之中，涉及到了月度、季度、粘度等多個階段的油氣儲運具體情況，通過對這些信息數(shù)據(jù)進行匯總及分析便可以獲取全面的信息，為企業(yè)領導層的決策提供科學的依據(jù)。

1.3監(jiān)控層

在油氣儲運的過程中，利用自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)上述內(nèi)容之后，還需要發(fā)揮自動化系統(tǒng)的價值，發(fā)揮儀表自動化系統(tǒng)的優(yōu)勢，以此來自動監(jiān)控油氣儲運過程中各項參數(shù)，確保油氣儲運過程處于穩(wěn)定的狀態(tài)。若是在實時監(jiān)控過程中發(fā)現(xiàn)油氣儲運過程中存在異常情況，必須提出針對性的解決方案，維持油氣儲運工作的安全運行[6]。

1.4現(xiàn)場層

從油氣儲運工作開展的角度分析來看，其中必然會涉及到現(xiàn)場工作環(huán)節(jié)，在該種情況之下，相關(guān)的工作人員采用自動化系統(tǒng)來對現(xiàn)場環(huán)節(jié)的各項數(shù)據(jù)進行采集和整理，并結(jié)合信息數(shù)據(jù)的實際反饋情況來對作業(yè)人員的工作強度進行合理的條控制，這樣就可以有效地避免工作人員出現(xiàn)過度疲勞的情況，保證油氣儲運現(xiàn)場的作業(yè)安全，以此來保證油氣儲運工作的安全性[7]。

2儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應用優(yōu)勢

2.1有助于提升油氣儲運效率

從油氣儲運過程分析來看，影響油氣儲運效率的因素主要有二，其一為管道內(nèi)部摩擦力，其二為散熱損失。在油氣儲運的過程中，這兩個因素則是研究的重點，也是當今油氣儲運模式優(yōu)化的重要方向[8]。從前者來看，我國油氣儲運管道內(nèi)部的摩擦力大小受原油的粘稠度影響，若是原油的粘稠度比較低的時候，那么管道之中的摩擦力也會隨之降低，此時原油輸送的效率也會隨之提升。從以往對摩擦力控制的方法分析來看，采用的降低管道內(nèi)部摩擦力的方式是以加熱的方式實現(xiàn)的，即在出站時加熱來降低管道內(nèi)部原油的粘度，以此來降低摩擦力，提升油氣儲運效率。然而，盡管此種方式可以在一定程度上來降低管道內(nèi)部的摩擦力，但是也會引起資源浪費的情況，這對于尤其是葉的可持續(xù)發(fā)展存在著諸多的不利。當前在油氣儲運過程中引進儀表自動化技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)對各項參數(shù)的自動優(yōu)化，還能夠有效的提升油氣儲運的效率。比如，在油氣儲運過程中應用儀表自動化技術(shù)，不僅可以對管道各個部位的溫度、壓力、原有粘稠度等參數(shù)進行實時的監(jiān)測，還能夠以這些數(shù)據(jù)作為依據(jù)優(yōu)化工藝模式，能夠準確的啟動加熱系統(tǒng)，這樣便可以實現(xiàn)爐溫的大幅度提升，從而提升原油的溫度，降低管道內(nèi)部摩擦力，提升油氣儲運的效率。

2.2有助于增強設備管理能力

目前，從油氣儲運工作開展的情況分析來看，在整個油氣儲運的過程中，必然少不了各種設備的應用，而對于這些設備的管理水平對于油氣儲運的效率有著直接的影響。所以，在油氣儲備設備運行期間，作為工作人員則需要時刻地觀察設備運行情況，才能夠確保油氣儲運工作開展的穩(wěn)定性。在具體實施期間，操作人員借助儀表自動化技術(shù)便可以對電動機的耗電量進行準確的檢測，隨之采用中央處理機來收集和整理電壓、電流等參數(shù)的信息數(shù)據(jù)，并以相匹配的計算公式來計算，以此來深度的分析設備的運行情況，如果發(fā)現(xiàn)某項參數(shù)存在著異常情況，中央處理機則可以參照具體數(shù)據(jù)來對異常參數(shù)進行調(diào)控，將其調(diào)控到合理的范圍，保持油氣儲運設備始終維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。由于儀表自動化技術(shù)能夠?qū)υO備進行自動化的監(jiān)控，這樣既可以減少現(xiàn)場人員工作量，縮減成本開支，還可以保證參數(shù)的準確性，全面提升油氣儲運設備的運行效率，保證油氣儲運工作的安全、穩(wěn)定進行[9]。

2.3有助于控制長輸管道參數(shù)

從油氣儲運的過程分析來看，長輸管道的應用（如圖2所示），不僅完善了油氣儲運網(wǎng)絡，還改善了油氣儲運工作條件。然而在長輸管道運行的過程中，在內(nèi)部摩擦力與熱量損失的影響之下，油氣儲運的效率不高，必將會影響油氣儲運的經(jīng)濟效益，甚至會對相關(guān)企業(yè)的營業(yè)額也會產(chǎn)生影響。所以，當前對于油氣儲運過程中存在的問題，必須采用科學的手段來對內(nèi)部摩擦力和熱量損失進行控制，這也是提升經(jīng)濟效益的有效途徑。而在應用儀表自動化技術(shù)以后，利用能量守恒定律，實現(xiàn)長輸管道之中各項參數(shù)的優(yōu)化處理，以此來將原油輸送效率控制在合理的范圍，降低因能量減少帶來的資源損耗，保證油氣儲運的經(jīng)濟效益。

3儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應用途徑

3.1在生產(chǎn)階段中的應用

目前，在油氣儲運生產(chǎn)階段應用儀表自動化技術(shù)，相應的工作人員必須熟悉油氣儲運的生產(chǎn)流程，這樣才能夠選擇最佳的方式實現(xiàn)儀表自動化技術(shù)與油氣儲運生產(chǎn)相結(jié)合，并經(jīng)過相應的監(jiān)督與測試，全面發(fā)揮儀表自動化技術(shù)的優(yōu)勢，為油氣儲運各項工作的開展提供扎實的技術(shù)支撐。從油氣儲運工作開展的情況分析來看，在整個生產(chǎn)流程之中，所有的人員都需要嚴格的按照相應的規(guī)范與標準來完成相應的操作，同時也需要按照相應的標準及規(guī)定選用符合要求的材料來進行生產(chǎn)，避免因為材料質(zhì)量問題影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)流程的科學管控。另外，在油氣儲運生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對于儀表自動化技術(shù)的應用上，需要由操作人員先將各項數(shù)據(jù)錄入到儀表操作系統(tǒng)之中，并按照已經(jīng)預設好的數(shù)據(jù)信息開展各項油氣儲運生產(chǎn)工作。此外，從油氣儲運日常生產(chǎn)的角度分析來看，相應的操作人員在具體操作期間，不僅需要對儀器設備的實際運行情況進行監(jiān)控，還需要依據(jù)生產(chǎn)中存在的各種問題來進行分析，并探索科學的應對策略。

3.2在原油脫水中的應用

在油氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)，最為關(guān)鍵的一環(huán)則是原油脫水，在此生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，工作人員采用高效分水器可以對原有的產(chǎn)量及效率進行直接的管控。從傳統(tǒng)的工藝技術(shù)來看，油氣生產(chǎn)、儲運均會被分水器影響，降低原油脫水的效率及質(zhì)量，自然難以達到最終的生產(chǎn)目標。當前為了有效的解決此問題，油氣儲運工作人員運用儀表自動化技術(shù)，不僅可以突破原有生產(chǎn)模式的局限性，還能夠通過儀表自動化技術(shù)與分水器的高度結(jié)合，全面提升分水器的壓力控制、監(jiān)控等功能，以此來有效的提升原有脫水效率及質(zhì)量，還可以發(fā)揮儀表自動化的優(yōu)勢提升油氣儲運的效果。

3.3在生成報表中的應用

從油氣儲運過程分析來看，整個運行過程中必然會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)會形成各種各樣的報表，同時這些數(shù)據(jù)也是企業(yè)制定最終決策的主要依據(jù)。在傳統(tǒng)油氣儲運工作模式之下，所有報表中的參數(shù)都需要由人工的方式來完成數(shù)據(jù)錄入工作，此種方法不僅會耗費大量的人力，甚至會因為人為因素導致數(shù)據(jù)出現(xiàn)誤差，自然難以保證報表的準確性與可靠性?，F(xiàn)階段將自動化儀表技術(shù)應用到油氣儲運工作中，利用儀表自動化系統(tǒng)來收集信息和整理信息，且能夠自動生成報表，工作人員通過這些報表便可以了解具體生產(chǎn)環(huán)節(jié)的情況，為企業(yè)領導層次的決策提供科學的參考依據(jù)。同時，儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應用，既可以保證數(shù)據(jù)的精準性，還能夠增強報表的有效性，為企業(yè)的發(fā)展提供科學的依據(jù)。

3.4在設備運行中的應用

在油氣儲運過程中，必然少不了各項設備的應用，而這些設備的應用水平對于整個油氣儲運工作的效率有著直接的影響。比如，泵類的設備對于油氣儲運的工作效率有著直接的影響，特別是其運行質(zhì)量直接對油氣存儲的耗電有著決定性的作用。在油氣儲運工作開展期間，儀表自動化技術(shù)在設備中的應用，可以對設備的運行效率及狀態(tài)進行有效的調(diào)控與調(diào)整。因此，工作人員可以將自動化技術(shù)作為核心，構(gòu)建一個實時監(jiān)控的體系，對泵類設備的工作效率進行準確的計算。另外，在儀表自動化技術(shù)應用的基礎上，工作人員不僅可以及時的發(fā)現(xiàn)設備運行中存在的異常情況，還能夠采取針對性的措施來解決問題。從日常工作的實際情況來看，現(xiàn)階段能夠影響泵類設備運行效果的因素主要有出口閥節(jié)流、過濾器摩擦阻力、電機運行效率、原油的粘度與溫度等因素，運用儀表自動化技術(shù)的檢測結(jié)果可以制定針對性的方案，以此來維持設備運行的穩(wěn)定性，為油氣儲存的安全性提供保障。

3.5在儲運監(jiān)控中的應用

從油氣儲運的角度分析來看，在整個過程中最常見的就是有其損耗，必然會影響經(jīng)濟效益。當前為了更好的控制該問題，在儲運監(jiān)控中應用了儀表自動化技術(shù)（如圖3所示）。在具體應用實踐中，通過儀表自動化技術(shù)的引進可以為監(jiān)控提供良好的技術(shù)支撐，不僅可以實時的對油氣儲運過程進行監(jiān)控，還能夠隨時獲取原油的溫度、粘度、壓力等參數(shù)信息，這樣就可以立足實際情況來對油氣儲運模式進行優(yōu)化改進，減少油氣資源的浪費。同時，通過實時監(jiān)控的方式，則可以實現(xiàn)對加熱爐溫度的自動調(diào)節(jié)，還能夠在控制油氣流量，減少油氣資源的損耗，保證企業(yè)的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語

總而言之，自動化技術(shù)的誕生與應用改變了多個領域的發(fā)展模式，也節(jié)約了大量的社會資源，具有良好的應用價值。油氣事業(yè)作為我國發(fā)展的重要基礎，在油氣儲運期間引進儀表自動化技術(shù)，既可以提升工作效率，還可以減輕勞動負擔，這對于油氣儲運事業(yè)的發(fā)展來說意義重大。當前我國比較關(guān)注自動化技術(shù)在油氣儲運中的應用研究，采用先進的技術(shù)進行優(yōu)化改進，特別是儀表自動化技術(shù)的應用，優(yōu)化了油氣儲運效果，為社會經(jīng)濟發(fā)展帶來了優(yōu)質(zhì)的服務。

參考文獻

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作者簡介：馬響亮，1990出生，性別：男，民族：漢族，籍貫：陜西扶風縣，職稱：工程師，學歷：大學本科，主要從事石油天然氣行業(yè)油氣儲運工程設計。