天然氣管道輸送自動(dòng)化及控制技術(shù)研究

摘要：近年來(lái)，隨著社會(huì)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(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。目前，天然氣管道輸送管理中已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理，其中所應(yīng)用的自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)揮著重要作用。但隨著人們對(duì)天然氣需求的不斷增加，天然氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)的要求也越來(lái)越高。本文主要對(duì)天然氣管道輸送及自動(dòng)化控制技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的概述，并提出了提高天然氣管道輸送自動(dòng)化控制技術(shù)的有效措施。

關(guān)鍵詞：天然氣;管道輸送;自動(dòng)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(guó)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(shí)的增強(qiáng)，天然氣也逐漸代替煤氣走近千家萬(wàn)戶。目前，天然氣的主要運(yùn)輸方式是依靠管道運(yùn)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(dòng)化技術(shù)得到了更加廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)能夠最大化的發(fā)揮管道運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍剩⑶易畲蠡墓?jié)約成本。但由于天然氣本身具有易燃易爆等危險(xiǎn)的特點(diǎn)，因此，在運(yùn)輸中必須保證天然氣管道運(yùn)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(dòng)化

天然氣管道輸送自動(dòng)化是指應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)天然氣輸送全過(guò)程的自動(dòng)化管理與控制，在保證輸送過(guò)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(duì)天然氣的需求。由于天然氣具有易燃易爆的特點(diǎn)，危險(xiǎn)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(lái)看，對(duì)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(dòng)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(dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中。利用自動(dòng)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(dòng)化，從而滿足人們的使用需求。天然氣輸送自動(dòng)化是一個(gè)集天然氣開(kāi)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(chǔ)、管輸、分輸?shù)榷鄠€(gè)流程。自動(dòng)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(diǎn)、氣體輸送的參數(shù)，運(yùn)用數(shù)字化、智能化以及自動(dòng)化的方法手段來(lái)進(jìn)行天然氣管道的管理。

2自動(dòng)化控制技術(shù)

目前，我國(guó)天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，主要運(yùn)用的自動(dòng)化控制技術(shù)為 SCADA系統(tǒng)，它主要是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)輸過(guò)程中的控制與調(diào)度的自動(dòng)化系統(tǒng)。在天然氣長(zhǎng)輸管道輸送中，運(yùn)用SCADA系統(tǒng)不但能夠監(jiān)控以及自動(dòng)調(diào)度天然氣的生產(chǎn)、輸送過(guò)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(shí)搜集、記錄以及整理、分析天然氣輸送過(guò)程中的各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)，對(duì)于其中存在隱患的能夠及時(shí)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(dòng)化技術(shù)的可靠性。在調(diào)控中心運(yùn)用SCADA系統(tǒng)，能夠監(jiān)控天然氣管道的數(shù)據(jù)。運(yùn)行人員通過(guò)站控界面實(shí)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(guò)壓縮機(jī)增壓模式輸送到下游站場(chǎng)，保證了天然氣管道輸送的平穩(wěn)運(yùn)行。目前，我國(guó)已經(jīng)在天然氣管道輸送過(guò)程中普遍應(yīng)用了SCADA系統(tǒng)，有效地實(shí)現(xiàn)了天然氣管道輸送的自動(dòng)化。例如在長(zhǎng)輸管道西氣東輸過(guò)程中，利用SCADA系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控遠(yuǎn)程RTU閥室以及全線站場(chǎng)的天然氣運(yùn)行情況，主要是將SCADA系統(tǒng)運(yùn)用在調(diào)控中心來(lái)遠(yuǎn)程控制站場(chǎng)以及閥室的可控閥門(mén)。

3提高自動(dòng)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(dòng)化水平，在應(yīng)用自動(dòng)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(cè)技術(shù)等多項(xiàng)智能技術(shù)，全面提高天然氣管道運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，降低人工成本，減少危險(xiǎn)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(duì)天然氣管道鋪設(shè)難度大的問(wèn)題，在實(shí)現(xiàn)天然氣管道輸送自動(dòng)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(shí)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(qiáng)天然氣輸送過(guò)程的風(fēng)險(xiǎn)管控

在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，風(fēng)險(xiǎn)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(guò)程中具有較高的風(fēng)險(xiǎn)性，加之各地區(qū)環(huán)境條件難以掌控，存在許多風(fēng)險(xiǎn)隱患。因此，在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中，風(fēng)險(xiǎn)管控尤其重要，需要完善相應(yīng)的工作體系，并對(duì)各個(gè)流程中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行評(píng)估分析，建立相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制體系，減少安全隱患的發(fā)生。天然氣輸送自動(dòng)化管理中，需要對(duì)各管道坐標(biāo)信息、設(shè)計(jì)運(yùn)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(duì)周?chē)h(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(jī)制，根據(jù)各站點(diǎn)實(shí)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(dòng)化技術(shù)

目前，我國(guó)在天然氣管道輸送自動(dòng)化管理中運(yùn)用的自動(dòng)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(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新水平?？山梃b發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)，并考慮我國(guó)國(guó)情，重視解決自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中不匹配的問(wèn)題，同時(shí)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(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)、自動(dòng)化處理系統(tǒng)等，構(gòu)建一個(gè)完善的管理系統(tǒng)，有效發(fā)揮自動(dòng)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(yǔ)

綜上所述，天然氣輸送自動(dòng)化技術(shù)是目前天然氣輸送過(guò)程中使用最為廣泛的一種技術(shù)，該技術(shù)不僅可以實(shí)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(shí)對(duì)降低成本也具有十分重要的意義，在整個(gè)社會(huì)中對(duì)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(guó)天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)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(qiáng)自動(dòng)化控制技術(shù)研究，切實(shí)發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)的作用，不斷提升天然氣管道運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。

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