李倩(大港油田灘海開發公司集輸作業區, 天津 大港 300280)
自動化技術在油氣儲運過程中的主要應用
李倩(大港油田灘海開發公司集輸作業區, 天津 大港 300280)
近現代,隨著人類對油氣資源需求量的不斷增加,人們對油氣儲運工程的建設也越來越重視。油氣儲運是一項危險系數和勞動強度較大的工作,為了提高油氣儲運的安全性及減少人工勞動力度,對自動化技術的應用是必不可少的。通過自動化技術,可以有效實現對油氣儲運過程的集中管理、動態監測及智能檢測。本文探討了自動化技術在油氣儲運過程中的主要應用,希望對該工作有所助益。
自動化技術;油氣儲運;油氣資源;應用
油氣業的發展關系著國民經濟的整體發展,但由于石油和天然氣資源具有較大的危險性,因此相關行業也屬于高危行業。尤其是油氣資源在儲運過程中,對儲存要求較高、運輸距離較長,因此存在的安全隱患也較多。而為了避免及減少各種安全隱患,提高油氣儲運的安全性,必須要不斷提高其自動化水平。目前,隨著我國科技的發展,自動化技術在油氣儲運過程中應用的水平也得到了很大提高,已經基本實現了對油氣儲運過程的集中管理、動態監測及智能檢測。以下筆者就結合實際來談談自動化技術在油氣儲運過程中的主要應用。
(1)通過自動化技術來提高設備的運行效率 在油氣儲運過程中,泵的運行效率高低直接關系著電量消耗指標,因此必須要提升大型外輸泵設備的運行效率。對此,我國可以利用自動化技術對設備進行適當的改造,從而實現對油氣儲運過程的自動化監測。油氣儲運過程自動化監測系統的工作原理比較復雜,一般是先通過能耗計量儀表來準確計量生產電機的實際耗電量,然后根據泵的進出口流量及壓力確定其實際輸出有用功量,而現場的一次儀表采集到這些數據后會直接傳輸給中央處理機,最后由中央處理機計算出泵的實時泵效。工作人員通過泵的實時泵效,可以分析出泵的工作效率及變化原因。實驗發現,影響泵設備效率的因素主要集中在溫度因素、進口過慮器摩擦阻力損失因素、電機運行效率因素及出口閥組的節流因素等。通過自動化技術,可以使泵類設備的運行效率提高5%以上。其次,加熱爐對燃料的加熱也是油氣生產過程中的一項主要消耗,目前主要使用的加熱爐是三回城水套爐,在油氣儲運過程中,利用自動化技術對三回城水套爐進行改造,不但可以提高設備運行效率,同時還能夠減少能量損失,使燃料得到充分利用。其改造過程是在三回城水套爐中添加上能夠計量能耗參數及檢測安全性的自動化系統,以此來改變人工對于爐火大小的控制,并實現對原油進出口的壓力、排煙溫度及煙氣含氧量等的監測。
(2)通過自動化技術來動態監控儲運管線及調節管輸參數 在油氣儲運過程中,最重要的是管道的平穩和安全,而為了保障這點,通常都需要對進入下站的原油進行加熱。不過,對原油進行加熱雖然能夠保證油氣儲運過程的平穩和安全,但同時也會在一定程度上導致輸送管道的運輸量有所降低,而這會使得進入下一站的原油溫度比安全極限溫度要低,所以必須要在油氣儲運過程中應用有效的加熱設備;還有一種方式是正輸與反輸相互交替運行,但這會更加增加能源消耗。若想節約能源、節省成本,可以盡量避免反輸運輸,通過降低原油凝點來降低管道輸送的原油進站要求溫度;而若當地溫較高時,還可以將中間的部分加熱爐停止來實現常溫輸送。該油氣運輸方式比較適合應用于環境惡劣的沙漠、海上管道運輸。目前我國所主要應用的油氣運輸管道是含蠟原油管道,不過這種管道的運行效率較低,因此還需要通過增加經費和提高自動化程度等措施來提高其運行效率。為了提高油氣運輸管道的自動化程度,應當充分利用自動化技術及計算機技術、網絡技術等高新技術來動態監控儲運管線,并實時記錄管線的溫度、粘度、流量及壓力等參數,然后再通過雙向微波將其傳送到控制室內,利用控制室內的計算機對這些參數進行優化,對不合理的常數進行修正,對不合適的加熱溫度進行調節,從而更好地實現對儲運管道內原油流量的控制。
近年來,隨著自動化技術的不斷發展與進步,其在油氣儲運過程中的應用也越來越廣泛,未來其將展現出更大的發展前景。例如,未來我國將利用自動化技術來建立無人值守及區域化管理的油氣儲運站,從而進一步解放人工勞動力,減輕工作人員的勞動強度和工作壓力。SCADA系統(數據采集與監視控制系統)是一種先進的自動化系統,在未來的油氣儲運過程中,充分利用SCADA系統可以實現對長油氣儲運管道運營數據的有效采集及自動監控;同時,將該系統與管道模擬技術配合應用,可以進一步提高油氣儲運管道的自動化管理水平;另外將該系統與GIS技術、GPS技術等配合使用,以相應設備作為載體,還能夠實現對油氣儲運管道的運行情況的實時監控。總而言之,未來通過各種先進的自動化技術,可以將油氣生產及儲運現場的各種系統與視頻圖像等信息都及時詳實地傳輸到區域管理中心,再通過智能視頻巡檢代替傳統的人工檢測,真正實現管理、監測及檢測上的“自動化”。
綜上所述,通過自動化技術可以提高油氣儲運設備的運行效率、動態監控儲運管線及調節管輸參數,因此自動化技術是現代油氣儲運業發展的必要技術,未來其在油氣儲運過程中還將展現出更大的應用前景。
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李倩(1987- ),女, 湖北蘄春人, 助理工程師, 本科,主要在聯合站從事油氣集輸工作。