天然气管道输送自动化与控制技术研究

蒙英勤 冷晶晶

摘 要：天然气作为一种极为重要的清洁能源，在社会生产和生活中有广阔应用和市场前景。近年来我国加大对大气环境的保护力度，大力推进清洁能源替代战略。在相关技术和政策大力支持下，逐渐代替了煤气。在烹饪时，其操作更为简单、经济、环保、效益高，并且安全性特征较为明显，已经成为了这种能源在短时间之内得以迅速发展和应用的重要原因。另外，在工业方面，天然气也拥有不可或缺的重要作用。比如：将其应用到供暖、代替原有燃煤发电等。在今后工作中，利用天然气对相关发电装置进行改造和升级，能够减少不必要的时间成本消耗。

关键词：天气管道输送;自动化控制技术;自动化

引言：

目前我国的城市化建设已经不断加快，相应的生活水平已经变得越来越高，人们的环保意识也越来越强，面对这样的情况，天然气的重要性也就不言而喻。为了让天然气得到良好的安全管理，对人们的生活和安全进行一定的保证，应该对天然气管网运行中的问题进行解决，以此促进城市天然气管网得到更加良好的发展。

1天然气长输管道运行中存在的问题

对于天然气长输管道而言，尽管多年的发展，相关技术已经逐渐成熟，天然气管道网络也逐渐完善，天然气管道网络的建设对于社会的发展十分关键。但是受到外界环境复杂性及第三方破坏等因素的影响，在管道运行过程中仍然存在众多的问题，由于这些问题的存在引发了构建自动化控制系统的迫切需求。

2天然气管道输送自动化与控制技术要点

2.1天然气管道运输自动化

在经济快速发展的过程中，人民对天然气资源的需求量呈现出了直线上升的趋势。就现阶段运输形式来看，已经建立了较为完善的运输系统，能够缓解之前所面临的天然气供应不足问题。但是从天然气本身特点来看，其易泄露性特征较为明显，在和空气接触之后，很容易出现爆炸问题。为此，在开展管道运输工作中，其复杂性、呈现程度较高。如何借助到技术性优势，促进管道运输工作安全开展也成为了工作人员需要重点考虑的问题。将自动化技术应用到过程中来，能够在一定程度上避免各种危险事故的发生。对于工作人员来讲，也为其生命安全提供了充足保障。在自动化系统应用过程中，还包括了一套较为健全的自检系统。将其应用到此过程中来，减少了不必要人力成本的消耗问题。

在信息化技术不断发展过程中，运输管道的规划工作需要从传统过多依靠人力计算这种方式中摆脱出来。这种计算方式效率较低，并且错误成都较高。因此，在技术支撑下，大数据技术、云计算技术、智能制造技术已经在社会层面得到了深度应用。将其应用到天然气管道运输工作中，也能够产生积极作用。比如：在中国石油大学研发团队中，便针对现阶段具体工作形式，研发出了一种对天然气管道动态进行仿真模拟的软件。在该软件应用时，多是被利用到管道铺设和建设规划工作中。如果在管道建设和铺设工作中，出现了线路过多不知如何正确选择的情况，可以利用该软件，对管道优势进行分析，从而快速选出针对性强、经济效益高的管道。同时，将其和数据采集系统、监视控制系统等技术进行有效融合。对于工作人员来讲，其能够实现对管道实时监控的目的。如果在天然气运输工作中出现了任何不合理问题，都能够及时发现、及时解决，以此来提升天然气管道运输的自动化管理。在开展管道铺设工作中，还可以有效融合GPS技术经济作用。对其铺设位置进行精准定位，减少其中所出现的误差问题，提升铺设工程安全性和可靠性。

2.2自动化控制技术应用要点

在开展天然气管道运输工作中，利用最为广泛的自动化管理系统便是SCA-DA系统。将其应用到具体工作中，能够针对整个输送线路进行宏观调控、及时管理，从而进一步提升了输送过程的自动化和安全性特征。另外，该系统可以对天然气输送状态进行及时监管。对于工作人员来讲，便可以在一定程度上有效减少其工作量，减轻工作负担。针对在传统工作中所出现的危险问题，也可以进行针对性解决。该系统精确程度较高，对于工作精确性的提升也产生了积极作用。在此基础之上，对其数据收集和处理系统进行不断优化和调整，让工作人员能够对整个天然气运输工作进行有效把控，推进运输工作顺利开展。另外，针对设备老化、零部件损坏的问题，还需要进行及时调整。如果发现该系统中出现了任何问题，应该对其进行定期维修和处理。工作人员应该在确保自身安全条件下，推进维修工作顺利开展。

（1）信号采集

信号采集系统主要由各种类型的监测仪表构成，监测仪表主要安装在管道沿线以及各个站场内，可以将相关的数据信息采集、简单处理以及上传调度中心，由此可见，信号采集系统具有分析管道运行状态、实现远程调度以及实现风险问题报警的功能。

（2）信号传输

常见的数据传输方式主要可以分为两种类型，分别是无线传输和有线传输，对于管道分布较广，且管道沿线基础设施相对较差时，则需要构建无线传输网络，该种传输方式构建成本相对较高，信号的传播速度相对较慢，但是可以收集信号的范围相对较广;对于管道沿线存在完善网络线路的区域，可以采用有线传输的方式对数据资料进行传输，该种传输方式的构建成本相对较低，能有效保障数据资料的完整性，该种传输方式对于管道沿线基础设施的要求相对较高。

（3）信号处理

信号处理也是自动控制系统的核心功能，这主要是因为管道沿线以及站场传输到调度中心的信号主要以电信号为主，只有对信号进行转化和识别，才能及时了解管道运行信息，在进行信号处理的过程中，可以根据各种类型信号的特点设定阈值，以便实现管道运行风险报警功能。

（4）信号反馈

在对信号进行处理以后，就需要对相关数据做出反馈，一般情况下，信号的反馈都是根据工作人员的经验进行，存在人为因素的干扰，这对于保障管道的安全十分不利，在调度中心内也需要设置智能化的信号反馈软件，通过智能软件对数据资料进行分析，了解管道沿线存在的风险问题，并及时做出报警。

2.3对管线的监测进行加強

要对专业的监测仪器进行使用，对天然气管道进行监测，如果发现天然气管道的运行出现了异常，应该对相应的措施进行采用，杜绝安全隐患。在具体监测过程中，首先应该对防腐层进行监测，对管道中的电磁与电流进行利用，让工作人员可以清楚管道防腐层的质量。另一方面，可以对不同的检测方法进行应用，例如听觉观察法和植物观察法。目前应该对更加先进的仪器进行使用，让具体的判断可以更加准确，以此对风险和安全隐患起到防范作用。因此，在城市天然气管网运行的过程中，对管线的监测进行加强是非常有效的策略之一。

结束语：

综上所述，在社会快速发展过程中，天然气资源消耗和利用已经吸引了各行各业人民广泛关注。在今后工作中，相关从业人员需要不断技术研究力度。充分借助到自动化控制技术积极作用，对其进行合理化应用，不断提升天然气管道运输稳定性和安全性。对于工作人员来讲，也能够为其生命安全提供充足保障。

参考文献：

[1]周崇才，李持佳.城市天然气管网安全运行中的问题与对策[J].中国高新科技，2018，（21）：111-113.

[2]谭洪伟，陈奔泉.天然气管道输送自动化与自动化控制技术研究[J].化工管理，2020（08）：123-124.

[3]杨浩勇，李炼鑫.天然气管道输送自动化与自动化控制技术研究[J].化工管理，2019（35）：111-112.

（国家管网集团西南管道有限责任公司南宁输油气分公司，广西 南宁 530000）