李海　王振忠

摘 要：城市化進(jìn)程的不斷加快，經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，油氣管道的建設(shè)與安全管理逐漸被人們所重視，在進(jìn)行油氣的管道輸送時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的引用不僅對(duì)油氣管道的管理效率與其安全性有所提高，還促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)效益的增長(zhǎng)，改善了工作的條件。文章對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在油氣輸送管道安全管理中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：油氣管道 設(shè)備 自動(dòng)化控制技術(shù) 應(yīng)用

引 言

一般而言，采用自動(dòng)化設(shè)備對(duì)油氣田以及管道進(jìn)行自動(dòng)化管理，主要是監(jiān)測(cè)、分析、控制生產(chǎn)過(guò)程。在油田生產(chǎn)過(guò)程中，主要的工序?yàn)椴捎?、注水、集輸、油氣水處理和油氣?chǔ)運(yùn)等過(guò)程，這些程序都是依靠安裝在油水井、采注計(jì)量站、接轉(zhuǎn)站、脫水站、含油污水處理站、原油穩(wěn)定站、天然氣處理站、注水站、油庫(kù)中的工藝設(shè)備以及連接這些站間的管線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，但是僅靠這些工藝與設(shè)備是不足以完成生產(chǎn)任務(wù)的，同時(shí)需要不同的自動(dòng)化設(shè)備以及管理人員、集輸人員共同完成。

一、自動(dòng)化技術(shù)在油氣管道運(yùn)輸中發(fā)揮的作用

與傳統(tǒng)人力工作方式相比，在自動(dòng)化技術(shù)支持下的油氣儲(chǔ)運(yùn)工作，更加具有安全性和智能化特點(diǎn)，有利于降低勞動(dòng)力的投入，而且能夠合理有序劃分各項(xiàng)工作流程，對(duì)生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)等工程進(jìn)行集中管理?，F(xiàn)階段的油氣儲(chǔ)運(yùn)工作中，自動(dòng)化技術(shù)主要在以下幾個(gè)方面發(fā)揮作用。（1）從企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)人員角度來(lái)分析，有利于提供決策依據(jù)。（2）從生產(chǎn)工作人員角度來(lái)分析，幫助領(lǐng)導(dǎo)制定決策。（3）利用自動(dòng)化的技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控生產(chǎn)各個(gè)流程，也就是采集、調(diào)控集輸站數(shù)據(jù)。（4）利用自動(dòng)化的技術(shù)，有利于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的查找，同時(shí)能夠采取合理方式解決問(wèn)題，進(jìn)而提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定和安全。同時(shí)利用自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的調(diào)控，從而保證整個(gè)流程順利開(kāi)展，具體作用如下：

（一）對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)監(jiān)控系統(tǒng)的檢測(cè)。進(jìn)行油氣運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，主要利用管線進(jìn)行輸送，但是由于在運(yùn)輸階段管線常常會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，比如說(shuō)油氣運(yùn)輸管道過(guò)長(zhǎng)、摩擦帶來(lái)一些阻力等等。因此，在進(jìn)行油氣輸送時(shí)，必須克服上述兩個(gè)問(wèn)題，保證壓力足夠充足。在油氣作業(yè)管理過(guò)程，需要對(duì)泵站來(lái)提供的能量做好準(zhǔn)確把握。而在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)輸中，摩擦所產(chǎn)生的阻力不利于油氣運(yùn)輸，溫度對(duì)運(yùn)輸起到關(guān)鍵性影響。所以，必須嚴(yán)格控制加熱站的溫度，工作人員需要做好判斷工作，以此保證油氣儲(chǔ)運(yùn)的各項(xiàng)工作能夠順利進(jìn)行，只有充分結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)和信息化技術(shù)，才能提高油氣儲(chǔ)運(yùn)效率。

（二）加強(qiáng)油氣運(yùn)輸設(shè)備的工作效率。在油氣儲(chǔ)運(yùn)的階段，可以利用電能的消耗情況，以此提升設(shè)備的工作效率，同時(shí)能夠使生產(chǎn)效率得到有力提高，進(jìn)而促進(jìn)油氣儲(chǔ)運(yùn)的向前發(fā)展。管道油氣運(yùn)輸方式中管道摩擦損耗因管道長(zhǎng)度而定，同時(shí)油氣運(yùn)輸壓力不夠，將導(dǎo)致運(yùn)輸效率過(guò)低，同時(shí)受到地形、地質(zhì)等條件影響，很多區(qū)域不適合管道運(yùn)輸。為提升運(yùn)輸效率，可采取油氣儲(chǔ)罐運(yùn)輸方式，這就需要采用自動(dòng)化技術(shù)，將油氣壓縮至儲(chǔ)罐中，然后運(yùn)輸油氣儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)更加便捷的油氣儲(chǔ)運(yùn)。在油氣管道集運(yùn)過(guò)程中，利用自動(dòng)化技術(shù)，有利于提升作業(yè)效率。通過(guò)對(duì)采集信息的計(jì)算，能夠全面分析系統(tǒng)消耗情況。泵類設(shè)備通常情況下，會(huì)受到電能消耗的影響，通過(guò)監(jiān)控具有自動(dòng)化能力的泵類設(shè)備，詳細(xì)記錄泵類設(shè)備的流量情況、以及壓力情況，以此明確泵類設(shè)備的輸出功率;對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)信息做好記錄工作，同時(shí)對(duì)泵類設(shè)備的應(yīng)用情況、變化情況、以及影響因素做好分析工作，做好應(yīng)對(duì)措施，以此方便在實(shí)際操作中，有效降低摩擦帶來(lái)的損失，進(jìn)而降低能量損耗。

二、輸油氣管道自動(dòng)化系統(tǒng)及其控制

（一）基于數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）的原油管道泄漏檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)。利用自動(dòng)化管理的技術(shù)，可以讓原SCADA系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)也處理了SCADA系統(tǒng)和管道泄漏自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)這二個(gè)系統(tǒng)的接口問(wèn)題，為管道泄漏檢測(cè)與定位系統(tǒng)技術(shù)提供所需的技術(shù)參數(shù)，通過(guò)有效的信號(hào)預(yù)處理措施，提高所需的信號(hào)質(zhì)量和系統(tǒng)捕捉壓力波微小變化的能力。數(shù)據(jù)通信模塊、泄漏判斷及報(bào)警模塊、泄漏定位模塊、歷史數(shù)據(jù)分析模塊、信息存檔模塊、參數(shù)設(shè)置模塊、程序退出模塊，這7個(gè)模塊共同組成，從而提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性與準(zhǔn)確性，避免定位泄漏，降低誤報(bào)率，讓兩個(gè)系統(tǒng)融合，起到資源共享的效果，目前秦京原有管道線已經(jīng)采用該技術(shù)。

（二）新型的儲(chǔ)運(yùn)空間與配套系統(tǒng)清理技術(shù)。在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程與油罐車儲(chǔ)罐等原油儲(chǔ)運(yùn)空間忽然傳熱器、鍋爐等配套系統(tǒng)中結(jié)垢的清理，也是技術(shù)人員較為重視的技術(shù)問(wèn)題。因?yàn)榻Y(jié)垢的存在會(huì)造成以下三個(gè)問(wèn)題。一是結(jié)垢過(guò)多會(huì)降低儲(chǔ)運(yùn)空間，減少其正常儲(chǔ)量;二是結(jié)垢融入原油會(huì)增加原油雜質(zhì)，降低原油的整體質(zhì)量;三是配套系統(tǒng)結(jié)垢過(guò)多會(huì)降低系統(tǒng)加熱與運(yùn)行效率，提高其運(yùn)行成本。傳統(tǒng)的儲(chǔ)運(yùn)清理技術(shù)效率低、成本高，其整體效果較差。因此在技術(shù)研究中，技術(shù)人員開(kāi)展了新型清理技術(shù)研究。在研究中我們發(fā)現(xiàn)，高壓水射流清洗技術(shù)在清洗過(guò)程中，對(duì)于加熱配套系統(tǒng)、小型儲(chǔ)運(yùn)空間清理可以起到良好的清洗作用。而在大型油罐與密封油罐的清洗過(guò)程中，自動(dòng)模塊化清洗技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。這一技術(shù)的代表包括了寶羅（BLABO）清洗系統(tǒng)、COW清洗系統(tǒng)等，都是大型油罐儲(chǔ)運(yùn)中常用的自動(dòng)化清洗系統(tǒng)。

（三）輸油氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)問(wèn)題處理措施。我國(guó)的油氣管道運(yùn)輸工藝設(shè)備目前與國(guó)外相比差距不斷地縮小，因此一定要重視這些差距，在取得成就的同時(shí)不斷縮短與外國(guó)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的更新差異，著重解決一些分布不均勻，管道比較少的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。在我國(guó)輸油氣管道上，自動(dòng)化管理的缺陷還有一些體現(xiàn)在調(diào)整管理和軟件控制觀念的方面，一定要不斷進(jìn)行技術(shù)革新，將自動(dòng)化控制系統(tǒng)應(yīng)用到油氣運(yùn)輸?shù)淖罡鞠到y(tǒng)當(dāng)中，提出更多的方法和技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)與國(guó)外的油氣運(yùn)輸自動(dòng)化水平持平或更優(yōu)越。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，油氣管道自動(dòng)化控制技術(shù)正處于一種革命性的發(fā)展階段，技術(shù)在不斷創(chuàng)新，在不遠(yuǎn)的將來(lái)油氣管道運(yùn)輸工藝設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)將與衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)密不可分，并且伴隨著更多國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，油氣管道將會(huì)受到越來(lái)越多的重視，中國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)會(huì)大幅提升，人們的生活水平也會(huì)隨之提高。

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