天然氣管道輸送自動(dòng)化與自動(dòng)化控制技術(shù)

張雨

摘?要：在改革開(kāi)放之后中國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度日益提高，并開(kāi)始向著新能源以及清潔能源方向發(fā)展。天然氣現(xiàn)階段已經(jīng)成為了普及度較廣的清潔能源。天然氣自身屬于一種清潔型能源在使用的過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，這樣的能源顯然更加適合我國(guó)可持續(xù)要發(fā)展的要求。伴隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的生產(chǎn)生活對(duì)于天然氣的需求量也呈現(xiàn)出不斷上升的態(tài)勢(shì)。然而在我國(guó)天然氣資源的分布十分的不平均，造成了東部地區(qū)天然氣資源欠缺的現(xiàn)狀。針對(duì)此種情況，選擇使用管道進(jìn)行天然氣的運(yùn)輸就顯得極其的重要，西氣東輸工程在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。文章簡(jiǎn)單闡述現(xiàn)階段天然氣管道輸送自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中存在的問(wèn)題，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行對(duì)策的分析與研究。

關(guān)鍵詞：天然氣;管道輸送;自動(dòng)化;技術(shù)

引言

天然氣作為一種寶貴的資源，走入了很多家庭，逐步代替了煤氣，成為烹飪時(shí)更經(jīng)濟(jì)、安全、環(huán)保的選擇;與此同時(shí)，天然氣在工業(yè)方面也有著不可或缺的重要作用。例如，可以使用天然氣進(jìn)行供曖，同樣的，還有使用天然氣燃燒代替燃煤發(fā)電等，相比較為昂貴的燃煤裝置，燃燒天然氣進(jìn)行發(fā)電的設(shè)施建造成本更低，建設(shè)工期更短，可以在保障效果的同時(shí)，有更好的經(jīng)濟(jì)效益和更小的環(huán)境污染。

1天然氣管道運(yùn)輸

在討論天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化之前，首先需要明確天然氣管道運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程，與自來(lái)水的處理流程類似，天然氣也要經(jīng)過(guò)氣源地采集、加工、加壓、加熱、存儲(chǔ)、管輸、分輸?shù)纫幌盗胁僮髁鞒?，最終，安全高效的走入工廠或者千家萬(wàn)戶。從最初天然氣的開(kāi)采，經(jīng)過(guò)種種復(fù)雜的處理和輸運(yùn)過(guò)程，到達(dá)工廠或是千家萬(wàn)戶，完成天然氣的應(yīng)用，整個(gè)過(guò)程可以被稱為天然氣輸送。而天然氣管道運(yùn)輸，則是起到了將天然氣的開(kāi)采與天然氣的應(yīng)用聯(lián)系起來(lái)的作用。我國(guó)的國(guó)產(chǎn)天然氣自給自足，提供了我國(guó)三分之二的天然氣使用量，而這三分之二的天然氣主要來(lái)自于我國(guó)四大天然氣產(chǎn)區(qū)：塔里木產(chǎn)區(qū)、鄂爾多斯產(chǎn)區(qū)、川渝產(chǎn)區(qū)和海域產(chǎn)區(qū)。而我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)導(dǎo)致我國(guó)主要人口聚集地及工業(yè)產(chǎn)區(qū)皆位于我國(guó)東南地區(qū)，這就導(dǎo)致從天然氣的開(kāi)采到天然氣的應(yīng)用之間需要有一段較為漫長(zhǎng)的運(yùn)輸階段。因此，在國(guó)家的戰(zhàn)略政策下，西氣東輸、川氣東輸?shù)葞讉€(gè)耳熟能詳?shù)拿~就此產(chǎn)生。其中，塔里木產(chǎn)區(qū)的天然氣通過(guò)管道西氣東輸，從南疆的輪臺(tái)鎮(zhèn)一路輸送到上海。白鄂爾多斯產(chǎn)區(qū)開(kāi)采出來(lái)的天然氣貝0主要輸送到北京，天津，河北等城市。川渝產(chǎn)區(qū)中，有一個(gè)位于四川省達(dá)州市的普光氣田，年產(chǎn)能超過(guò)100億立方米，是“川氣東送”工程的氣源地。在東海和南海的一些海域上，中國(guó)人還找到了海洋天然氣產(chǎn)區(qū)，能夠用于滿足沿海地區(qū)的需求。而進(jìn)口天然氣中，我國(guó)進(jìn)口天然氣的路徑，可分為東西南北四大通道。其中西南北三條通道都是管道氣。什么是管道氣？由天然氣田開(kāi)采后，由管道運(yùn)輸?shù)奶烊粴夥Q為管道氣，西路一中亞天然氣管道。目前是最重要的一條進(jìn)口通道。土庫(kù)曼斯坦是最大的供貨商，占到了西路氣量的85%左右，此外還有烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦，占我國(guó)進(jìn)口天然氣的一半。中亞天然氣管道目前已經(jīng)有三條線路投運(yùn)：A線、B線和C線。天然氣管道輸送自動(dòng)化與自動(dòng)化控制技術(shù)的研究是一個(gè)十分重要的研究課題，它關(guān)系著我國(guó)天然氣運(yùn)輸及供給效率，也保障著運(yùn)輸管道的安全。

2天然氣管道輸送自動(dòng)化與自動(dòng)化控制技術(shù)

2.1優(yōu)化天然氣輸送管道和輸送干線

想要更好的完成天然氣管道運(yùn)輸?shù)淖詣?dòng)化，除了需要軟件設(shè)施還需要硬件設(shè)施的完善，否則是無(wú)法最大的發(fā)揮天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)的最大效率，智能系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)等屬于軟件條件。而優(yōu)化天然氣管道運(yùn)輸就是在提高硬件設(shè)施，能夠更有效的提高天然氣的運(yùn)輸效率。例如：可以通過(guò)將涂層添加到天然氣管道運(yùn)輸管道內(nèi)測(cè)，以增加天然氣的運(yùn)輸體積，另外，優(yōu)化天然氣管道運(yùn)輸?shù)妮斔透删€也至關(guān)重要，目前世界上天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化最高的地區(qū)是歐洲地區(qū)，其密集度也很高。其不僅僅是實(shí)現(xiàn)了國(guó)內(nèi)管道運(yùn)輸?shù)幕ネ?，還增加了海底管道的鋪設(shè)，最大程度上的與國(guó)際相連接。因此，還要優(yōu)化天然氣管道運(yùn)輸干線，確保其作為自動(dòng)化技術(shù)的載體，以確保其能夠發(fā)揮最大的作用。

2.2結(jié)合數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)

通過(guò)數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)天然氣運(yùn)輸狀態(tài)的檢測(cè)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的自動(dòng)調(diào)度，自動(dòng)化的應(yīng)用能夠在最大程度上促進(jìn)調(diào)度精準(zhǔn)度的提升。實(shí)時(shí)監(jiān)控最重要的作用就是記錄、收集并且上傳天然氣運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算的分析與計(jì)算從而消除可能出現(xiàn)的安全隱患，通過(guò)對(duì)安全事故的預(yù)防，能夠在很大程度上提升天然氣運(yùn)輸管道的安全性。更為重要的是，可以建立一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控中心，對(duì)天然氣運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間的采集，從而確保天然氣管道運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)性?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)在天然氣運(yùn)輸管道架設(shè)的過(guò)程中進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了天然氣運(yùn)輸管道的自動(dòng)化水平。

2.3積極應(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，應(yīng)在應(yīng)用自動(dòng)化控制技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多項(xiàng)智能技術(shù)，如人工智能技術(shù)、紅外遙感技術(shù)、衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)等，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)概率，從而保證天然氣管道輸送的安全性。例如，中國(guó)石油大學(xué)開(kāi)發(fā)的天然氣管道動(dòng)態(tài)仿真系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)天然氣管道輸送路線規(guī)劃起到了重要作用。該系統(tǒng)主要是結(jié)合動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)、監(jiān)控控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣運(yùn)輸管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，不僅可以實(shí)現(xiàn)天然氣管道輸送的自動(dòng)化管理，還能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并及時(shí)處理;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，使用了GPS定位技術(shù)，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自動(dòng)化控制技術(shù)發(fā)展方向分析

就我國(guó)技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)來(lái)看，相比較于其他西方發(fā)達(dá)國(guó)家，起步較晚。在技術(shù)方面，還表現(xiàn)為不成熟特征。在今后工作中，相關(guān)工作人員可以對(duì)相關(guān)性技術(shù)進(jìn)行有效融合，不斷提升自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展質(zhì)量。比如：可以將GPS、GIS和SCA-DA技術(shù)進(jìn)行有效融合。從其影響來(lái)看，這能夠在原有基礎(chǔ)之上，對(duì)信息采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。針對(duì)其中所出現(xiàn)的信息處理效率較低、錯(cuò)誤性頻發(fā)的問(wèn)題及時(shí)解決，確保運(yùn)輸工作安全開(kāi)展。如果在運(yùn)輸工作中出現(xiàn)了任何問(wèn)題，還需要將相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效記錄，為后期工作提供保障。另外，針對(duì)管道優(yōu)化設(shè)計(jì)、工程投資方面所出現(xiàn)的問(wèn)題，還可以進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到此過(guò)程中了，能夠減少不必要成本消耗，從而獲得更大經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)國(guó)土面積較大，在西氣東輸工程中，其橫跨地區(qū)面積較廣，便需要充分考慮到成本消耗所產(chǎn)生的影響。針對(duì)該方面內(nèi)容，便可以針對(duì)國(guó)外一些運(yùn)輸系統(tǒng)和管道運(yùn)輸方式進(jìn)行重點(diǎn)學(xué)習(xí)。借助到系統(tǒng)性、科學(xué)性運(yùn)輸管理制度的方式，推動(dòng)天然氣運(yùn)輸工作順利開(kāi)展。

結(jié)語(yǔ)

我國(guó)天然氣管道輸送管理離不開(kāi)技術(shù)方面的支持，尤其是天然氣本身具有易燃易爆的特性，要求相關(guān)部門要重視技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，將風(fēng)險(xiǎn)管控和技術(shù)創(chuàng)新作為天然氣管道輸送自動(dòng)化管理的重要工作內(nèi)容開(kāi)展，切實(shí)發(fā)揮出自動(dòng)化控制技術(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)管道自動(dòng)化管理的同時(shí)，提升自動(dòng)化效率。

參考文獻(xiàn)

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