浅析天然气长输管线的自动化现状及发展前景

马智铄

【摘 要】由于国内市场乃至世界市场对天然气需求量的不断增大，天然气资源的开发和输送能力也在日益增強。作为天然气主要输送方式之一的管道输送而言，提高其输送能力保障输送安全，离不开管道输送技术的革新与应用。天然气管道输送自动化技术的应用势必会提高天然气的管道输送能力。

【关键词】天然气管道；自动化现状；发展前景

引言

由于国内市场乃至世界市场对天然气需求量的不断增大，天然气资源的开发和输送能力也在日益增强。作为天然气主要输送方式之一的管道输送而言，提高其输送能力保障输送安全，离不开管道输送技术的革新与应用。天然气管道输送自动化技术的应用势必会提高天然气的管道输送能力。

一、简析天然气管道输送及管道输送系统

（1）天然气管道输送是指天然气由原气开采地或者处理地通过管道输送至中转站或是天然气使用单位的过程。

（2）天然气管道输送系统是一个庞大而复杂的管网系统，它是由管道和相关技术设备组成的集天然气开采，输送以及供给系统。天然气的管道输送系统在联系开采井与用户之间起到了桥梁和纽带的作用。通过输送系统的自动化技术将天然气从气井中采出通过庞大且复杂的管网输送到用户处，天然气输送系统中的各个部分在密封的条件下通过不同方式的连接与顺序联系完成天然气的整体输送过程。

二、天然气管道输送自动化技术的应用现状

我国的天然气管道的主要应用是西气东输的天然气管道的应用，而且该应用技术代表了我国天然气管道自动化技术的最高水平。国内在干线输气管道优化运行研究方面已经起步。

国内由于长输管道工程敷设较晚、较少，无论是天然气工程技术水平还是计算机技术水平，都远落后于西方发达国家，以往的设计大部分采用稳定流动的计算方法，所设计的管线压力、流量等参数与实际运行数据存在较大偏差。国内管道仿真技术这些年也有了一些发展，中国石油大学（华东）开发了天然气管道动态仿真软件GasPipe，具有对由管道、调压阀、压缩机、气田及众多气源和用户组成的环状和枝状管网进行了模拟，实现了天然气集输系统、长距离输气管道、配管网的静动态仿真。采用SCADA系统与仿真技术结合起来对管道数据的实时监控与数据采集，能够实现自动化管理。而且在管理的过程中，将该技术与其他的技术，包括GPS以及卫星遥感技术等多种技术相结合，从而实现对管道的自动化管理，如果管道的某一个地方出问题，能够实现即时处理与解决。在管理的管理中，采用超声波流量计对于天然气压力进行管理与测试，从而保障天然气的压力与流量符合要求，而不会因此出现压力陡然增大等现象。

但是我国的天然气管道输送自动化技术仍然与国外发达国家的天然气管道输送自动化技术存在着一定的差距，加之我国地域广阔自然地理环境复杂天然气资源分布不均。所以管道建设的需求大、困难多，而现在建成的管道还不能满足需求，所以在建立全国性的管道网络上还存在很大的困难，在管网的协同管理和灾难恢复等方面还需要作出进一步的研究和发展进步。

三、如何提高我国天然气管道输送的自动化技术水平

大范围普及应用SCADA系统（数据采集与监视控制系统）这一天然气管道输送实际运用中比较成熟的自动化技术。SCADA系统能够实时对天然气生产过程及其自动化系统进行监控与调度，减轻人工调度的工作量，实现天然气生产调度工作的精细化，进而实现天然气生产调度的自动化。从而对运行设备进行相关数据的及时采集整理、设备的实时控制、测量以及设备参数的相应调节等工作。同时自动化设备的监控功能能够第一时间发现并报告系统中存在或可能发生的危险或隐患，此举可大幅提高天然气管道输送的自动化水平与效率。

在我国天然气管道输送技术不断创新和新科技研发并投人使用的推动下，原有运行的SCADA系统可大范围实现与管道模拟仿真软件的有效结合，从而使管道运行系统的自动化控制水平与管理效率大大提高。在此基础上，卫星遥感技术、GPS技术、GIS技术以及PLC，RTU等硬件设备与SCADA系统的结合，大大提高了天然气管道输送自动化技术的水平，从而实现了对天然气施工现场的监控、监管以及相关数据信息的实时采集与整理。同时可对整体管网系统中各级数据、各分段系统进行科学的分层数据搜集与整理。这样可以有效的提高我国天然气开采、输送的运行效率，降低生产成本，进而增强我国天然气在国际市场中的综合竞争能力。

我国在天然气管道输送自动化技术的革新过程中还要将SCADA系统、GPS，GIS等技术进行优化整合，并积极学习和借鉴国外先进技术手段早日建成全国范围的管网系统，深人探究和研发创新型技术，并投人到实际管网中进行测试检验，以致早日达到天然气管道输送自动化技术的真正国际化水准。

四、我国天然气管道技术发展趋势

我国大规模生产和消费天然气时代的到来是从西气东输工程的建成投产开始的。我国西气东输工程的特点主要包括：第一：工程复杂。目前，西气东输工程是我国最长的天然气管道工程，经过了沙漠、戈壁、黄土丘陵、沼泽、山地、水网等很多种地域单元，穿越了很多不同形态地质的地域。第二：管理自动化。全线集中采用了SCADA系统、MIS系统以及卫星通信等先进技术，对全线进行了系统的管理，实现了管理自动化。第三：气源多、用户多，在地下还建立了很多配套的储气库，实现了安全供气，合理运营。

我国现在的天然气管道技术水平主要具有一下几个方面的特点。第一：采用了与国际水平相当的设计方案及建设标准。第二：在管道路线的优化及选择上，采用了卫星遥感技术以及GPS等系统。第三：在管理上，采用了自动化管理；在通信上，采用了多种方式并存的方法。第四：通过采用对管道外面涂上煤焦油瓷漆、单层环氧粉末等，来防止管道内部的腐蚀。对于管道内部的防腐蚀，主要采用了涂抹液体环氧涂料的方法。第五：采用超声波技术进行管道天然气计量。

由于我国石油天然气管道运输技术发展起步比较晚，所以与国外先进的石油天然气管道技术相比还有一段差距。所以，我们在自己进行研发石油天然气管道技术的同时，要不断的借鉴外国先进的石油天然气管道技术，对国外的管道技术进行改造创新等，使其符合我国石油天然气管道技术应用现状。不断促进我国石油天然气管道运输技术的发展，促进我国石油天然气管道运输事业的不断发展。

目前我们主要的发展目标就是在大幅度降低管道运输综合能耗，响应我国节约型社会的号召的同时，确保我国现在正在使用的石油天然气管道网络安全运行，不断提高我国大型石油天然气管道网络安全、经济的运行。对于那些需要建设的管道，争取在建设管理中达到世界先进水平。形成我们自己的完整的石油天然气管道技术，为实现规模效益而不断努力。

结束语

天然气管道自动化技术的不断发展，设备、技术水平的不断革新换代，可以优化全球天然气资源的有效利用，使其更好的拉动全球经济的共同繁荣。同时天然气管道输送自动化技术的发展可以增加天然气的有效使用率，提高天然气资源在开采、输送、使用过程中安全性，降低开采、输送成本。天然气资源现今已然成为世界各国拉动经济增长的重要资源之一，其输送的自动化技术革新速度也在日益提高。

参考文献：

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