油气管道工艺设备与自动化控制技术应用

李海　王振忠

摘 要：城市化进程的不断加快，经济的迅猛发展，油气管道的建设与安全管理逐渐被人们所重视，在进行油气的管道输送时，自动化技术的引用不仅对油气管道的管理效率与其安全性有所提高，还促进了经济效益的增长，改善了工作的条件。文章对自动化技术在油气输送管道安全管理中的应用进行了探讨。

关键词：油气管道 设备 自动化控制技术 应用

引 言

一般而言，采用自动化设备对油气田以及管道进行自动化管理，主要是监测、分析、控制生产过程。在油田生产过程中，主要的工序为采油、注水、集输、油气水处理和油气储运等过程，这些程序都是依靠安装在油水井、采注计量站、接转站、脱水站、含油污水处理站、原油稳定站、天然气处理站、注水站、油库中的工艺设备以及连接这些站间的管线来实现的，但是仅靠这些工艺与设备是不足以完成生产任务的，同时需要不同的自动化设备以及管理人员、集输人员共同完成。

一、自动化技术在油气管道运输中发挥的作用

与传统人力工作方式相比，在自动化技术支持下的油气储运工作，更加具有安全性和智能化特点，有利于降低劳动力的投入，而且能够合理有序划分各项工作流程，对生产、储运等工程进行集中管理。现阶段的油气储运工作中，自动化技术主要在以下几个方面发挥作用。（1）从企业领导人员角度来分析，有利于提供决策依据。（2）从生产工作人员角度来分析，帮助领导制定决策。（3）利用自动化的技术，能够实时监控生产各个流程，也就是采集、调控集输站数据。（4）利用自动化的技术，有利于实现现场问题的查找，同时能够采取合理方式解决问题，进而提高生产过程的稳定和安全。同时利用自动化技术促进现场数据的调控，从而保证整个流程顺利开展，具体作用如下：

（一）对油气储运监控系统的检测。进行油气运输的时候，主要利用管线进行输送，但是由于在运输阶段管线常常会出现各种问题，比如说油气运输管道过长、摩擦带来一些阻力等等。因此，在进行油气输送时，必须克服上述两个问题，保证压力足够充足。在油气作业管理过程，需要对泵站来提供的能量做好准确把握。而在实际生产运输中，摩擦所产生的阻力不利于油气运输，温度对运输起到关键性影响。所以，必须严格控制加热站的温度，工作人员需要做好判断工作，以此保证油气储运的各项工作能够顺利进行，只有充分结合自动化技术和信息化技术，才能提高油气储运效率。

（二）加强油气运输设备的工作效率。在油气储运的阶段，可以利用电能的消耗情况，以此提升设备的工作效率，同时能够使生产效率得到有力提高，进而促进油气储运的向前发展。管道油气运输方式中管道摩擦损耗因管道长度而定，同时油气运输压力不够，将导致运输效率过低，同时受到地形、地质等条件影响，很多区域不适合管道运输。为提升运输效率，可采取油气储罐运输方式，这就需要采用自动化技术，将油气压缩至储罐中，然后运输油气储罐，实现更加便捷的油气储运。在油气管道集运过程中，利用自动化技术，有利于提升作业效率。通过对采集信息的计算，能够全面分析系统消耗情况。泵类设备通常情况下，会受到电能消耗的影响，通过监控具有自动化能力的泵类设备，详细记录泵类设备的流量情况、以及压力情况，以此明确泵类设备的输出功率;对现场数据信息做好记录工作，同时对泵类设备的应用情况、变化情况、以及影响因素做好分析工作，做好应对措施，以此方便在实际操作中，有效降低摩擦带来的损失，进而降低能量损耗。

二、输油气管道自动化系统及其控制

（一）基于数据采集与监视控制系统（SCADA）的原油管道泄漏检测关键技术。利用自动化管理的技术，可以让原SCADA系统正常运行，同时也处理了SCADA系统和管道泄漏自动监测系统这二个系统的接口问题，为管道泄漏检测与定位系统技术提供所需的技术参数，通过有效的信号预处理措施，提高所需的信号质量和系统捕捉压力波微小变化的能力。数据通信模块、泄漏判断及报警模块、泄漏定位模块、历史数据分析模块、信息存档模块、参数设置模块、程序退出模块，这7个模块共同组成，从而提高系统运行的可靠性与准确性，避免定位泄漏，降低误报率，让两个系统融合，起到资源共享的效果，目前秦京原有管道线已经采用该技术。

（二）新型的储运空间与配套系统清理技术。在油气储运工程与油罐车储罐等原油储运空间忽然传热器、锅炉等配套系统中结垢的清理，也是技术人员较为重视的技术问题。因为结垢的存在会造成以下三个问题。一是结垢过多会降低储运空间，减少其正常储量;二是结垢融入原油会增加原油杂质，降低原油的整体质量;三是配套系统结垢过多会降低系统加热与运行效率，提高其运行成本。传统的储运清理技术效率低、成本高，其整体效果较差。因此在技术研究中，技术人员开展了新型清理技术研究。在研究中我们发现，高压水射流清洗技术在清洗过程中，对于加热配套系统、小型储运空间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过程中，自动模块化清洗技术得到了广泛应用。这一技术的代表包括了宝罗（BLABO）清洗系统、COW清洗系统等，都是大型油罐储运中常用的自动化清洗系统。

（三）输油气管道自动化控制技术问题处理措施。我国的油气管道运输工艺设备目前与国外相比差距不断地缩小，因此一定要重视这些差距，在取得成就的同时不断缩短与外国自动化控制系统的更新差异，着重解决一些分布不均匀，管道比较少的现实问题。在我国输油气管道上，自动化管理的缺陷还有一些体现在调整管理和软件控制观念的方面，一定要不断进行技术革新，将自动化控制系统应用到油气运输的最根本系统当中，提出更多的方法和技术措施，实现与国外的油气运输自动化水平持平或更优越。

结束语

综上所述，油气管道自动化控制技术正处于一种革命性的发展阶段，技术在不断创新，在不远的将来油气管道运输工艺设备和自动化控制系统将与卫星、互联网技术密不可分，并且伴随着更多国外先进技术的引进，油气管道将会受到越来越多的重视，中国的社会经济会大幅提升，人们的生活水平也会随之提高。

参考文献

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