油氣儲運過程中儀表自動化技術(shù)的應(yīng)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(yīng)穩(wěn)定，當(dāng)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(chǔ)。其中，儀表自動化技術(shù)的引進與應(yīng)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(dāng)前相關(guān)人員必須明確儀表自動化技術(shù)的優(yōu)勢及應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(yīng)用，不僅優(yōu)化了油氣儲運設(shè)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(dān)[2]。所以，當(dāng)前研究儀表自動化技術(shù)在油氣儲運過程中的應(yīng)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(yīng)用期間需要以信息網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(yīng)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(xué)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(yīng)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(lǐng)導(dǎo)層的決策提供科學(xué)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(yīng)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(dāng)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(dāng)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(yīng)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(shè)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(shè)備的應(yīng)用，而對于這些設(shè)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(shè)備運行期間，作為工作人員則需要時刻地觀察設(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)用（如圖2所示），不僅完善了油氣儲運網(wǎng)絡(luò)，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?xí)ο嚓P(guān)企業(yè)的營業(yè)額也會產(chǎn)生影響。所以，當(dāng)前對于油氣儲運過程中存在的問題，必須采用科學(xué)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(yīng)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(yīng)用途徑

3.1在生產(chǎn)階段中的應(yīng)用

目前，在油氣儲運生產(chǎn)階段應(yīng)用儀表自動化技術(shù)，相應(yīng)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(yīng)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(yīng)的規(guī)范與標(biāo)準來完成相應(yīng)的操作，同時也需要按照相應(yīng)的標(biāo)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(xué)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(yīng)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(yù)設(shè)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(yīng)的操作人員在具體操作期間，不僅需要對儀器設(shè)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(xué)的應(yīng)對策略。

3.2在原油脫水中的應(yīng)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(biāo)。當(dāng)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(yīng)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?xí)驗槿藶橐蛩貙?dǎo)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。現(xiàn)階段將自動化儀表技術(shù)應(yīng)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(lǐng)導(dǎo)層次的決策提供科學(xué)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(yīng)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(xué)的依據(jù)。

3.4在設(shè)備運行中的應(yīng)用

在油氣儲運過程中，必然少不了各項設(shè)備的應(yīng)用，而這些設(shè)備的應(yīng)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(shè)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(shè)備中的應(yīng)用，可以對設(shè)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(shè)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(yīng)用的基礎(chǔ)上，工作人員不僅可以及時的發(fā)現(xiàn)設(shè)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(shè)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(shè)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(yīng)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(dāng)前為了更好的控制該問題，在儲運監(jiān)控中應(yīng)用了儀表自動化技術(shù)（如圖3所示）。在具體應(yīng)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(yīng)用改變了多個領(lǐng)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(yīng)用價值。油氣事業(yè)作為我國發(fā)展的重要基礎(chǔ)，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(dān)，這對于油氣儲運事業(yè)的發(fā)展來說意義重大。當(dāng)前我國比較關(guān)注自動化技術(shù)在油氣儲運中的應(yīng)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(yīng)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(wù)。

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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(fēng)縣，職稱：工程師，學(xué)歷：大學(xué)本科，主要從事石油天然氣行業(yè)油氣儲運工程設(shè)計。