油气储运工程中自动化技术的应用

李战杰（中石化广州工程有限公司，广东 广州510620）

油气储运是能源建设事业中的重要一环，传统人工控制的方式存在诸多局限之处，引入自动化技术后可实现对储运全程的智能监控，为管理者提供重要参考信息，全面掌握油气储运实际情况，在确保安全的同时有助于提高油气储运的经济效益。

1 油气管道自动化技术应用的框架分析

纵观现阶段的油气管道建设状况，以SCADA系统最具代表性，是典型的数据采集与监控系统。实际工作中基于该系统的监测功能，可为调度控制中心的相关工作提供引导，提高管理针对性[1]。若调度控制中心因某方面的原因发生故障或存在通信中断的问题，此时站场的控制系统随即发挥作用，具备替代监控中心的能力，实现无缝监控，确保油气储运各阶段的信息得到完整的监控与记录。

PLC控制系统分别配套至各站场中，在其作用下可获取现场监测数据并加以分析，根据所得结果生成调度指令并下发，引导设备自行作出相应调整，实现对工艺参数的自动化控制。油气储运全流程中，基于自动化系统的支持可面向各环节作全方位的监测，并借助HMI（人机界面）直观呈现信息，以便操作者更为准确地掌握实际情况。此外，调度控制中心也能够及时获取实际信息。

2 油气储存和运输工程中的自动化系统构成分析

从油气储运工程实际状况来看，自动规划技术在其中具有不可或缺的地位，是提高油气储运安全性的重要措施。具体至自动控制系统的组成中，其包含了数据层、现场层、决策层及监控层，彼此具有紧密关联，协同作业下形成完整的自动化系统。

3 自动化技术在油气储运工程中的应用分析

3.1 在原油脱水中的应用

脱盐脱水流程如图1所示。

油气生产具有系统性，制得高品质产品需经过多道工序，其中原油的脱水生产极为关键。此项工作以高效分水器为主要支持，在确保该装置稳定运行的情况下，可为原油的脱水创设良好条件。从历史发展状况来看，油气储运工作中伴随较明显的设备异常现象，录入控制装置滞后性明显、检测精度偏低等，在经过原油脱水处理后并未达到完全清理水分的效果，导致产品质量下降以及难以满足要求，出现了油气与水混合的现象。

在原油脱水生产流程中引入自动化技术后，有助于改善高效分水器的工作状态，有效解决传统方式下效率低、应用效果欠佳的问题，除了维持高效分水器各阶段压力的稳定性外，还能够充分发挥出控制装置的作用，实现对生产工艺的高精度控制，在自动化控制技术的引导下，油气内部物质的分离更加彻底，可将水分完全排出，油气质量得以提高[2]。通过对高效分水器的改造能够发挥出自动化技术的优势，以达到自动检测的效果，具体检测内容体现在压力、油气基面等方面，与此同时中央处理器还可实现对各项参数的准确判断，分析其是否稳定在合理范围内，针对超标的参数则进行及时的调整，为油气储运的安全性提供了保障。

3.2 在油气储存监控中的应用

图1 脱盐脱水流程图

能源损失是原油运输阶段极为常见的问题，其主要原因在于运输过程中伴随较明显的散热损失问题。为从根本上解决能源损耗，最为关键的突破口在于为流体提供充足的能量支持，具体而言，加热站可提供热能，泵站则可以提供充足的压力，通过此方式可为运输创造良好的条件，达到能量供求平衡的效果。此外，油气运输中的摩阻力损失问题也较为常见，基于试验结果以及大量实践经验得知，油气介质的黏稠程度是重要的影响因素，从实际运输环境来看，在温差的作用下进一步带来油气介质黏稠度的变化，因此相关单位需要从温度控制入手，如提高出站温度，通过此举达到降低油气介质黏稠度的效果，进而减少摩阻力损失，但其局限之处在于散热损失随之提高，难以同时兼顾多方面要求。

鉴于此，可引入自动化控制技术，在其支持下实现对油气储运的全方位监控，经检测后获得介质黏度、温度等相关指标的实际值，根据实际情况作灵活的调整，提高工艺参数的合理性。自动化技术还可进一步对接至计算机系统，以所得参数为依据，实现对输油工艺的优化，使得加热炉温度维持在正常区间内，并确保流量的合理性，以便创造更可观的油气传输效率，尽可能减少传输成本。

3.3 在泵类设备运行中的应用

油气储运过程中必须得到泵类设备的支持，从而提高生产进度，达到减少生产阶段电能消耗的效果。在常规泵类设备的基础上引入自动化技术后，能够为泵类的运行提供更良好的环境，实现对其的全方位监管，通过对设备运行状态的调整达到提升效率的效果。

实际工作中，相关单位要以灵活的方式引入自动化技术，创建面向自动化泵类设备的高精度监控系统，通过实时的监测确定泵类的运行效率，以泵类实际情况为切入点，分析运行状态发生变化的具体原因[3]。基于对实际情况的分析得知，泵类运行效率易发生改变的主要原因体现在原油温度、黏稠度、摩阻力损失（主要指的是过滤器处所形成的摩阻力）、出口阀组运行性能（主要指的是节流效果）等方面。在引入自动化控制技术后，能够实时监控泵类的运行状态，达到动态化管理的效果，监控系统会对泵类设备的运行情况作针对性分析，根据实际问题探讨解决对策，以便给泵类的运行营造良好环境，提高其工作效率，确保泵类设备的稳定性。

3.4 在报表自动化生成领域的应用

油气储运是一项系统性工程，其包含的环节较多且伴随较长的周期，各阶段都容易形成丰富的报表，其不仅是各项油气生产信息的综合展现，还是决策的重要参考依据。在过去很长一段时间，油气生产模式普遍以人为操作为主，实际工作中掺杂大量主观因素，受个人专业水平高低的影响较大，不利于结果的准确性。而基于自动化技术的应用，可以实现对各项数据的自动化采集，汇总所得数据并创建数据库，在油气储运工作持续推进之下，数据库的丰富度逐步提高，基于持续性的累计计算后，便可自动创建报表。生出的报表可为后续的工作提供依据，有助于信息的快速查询，管理者及领导层可根据历史信息作出更准确的判断，提高决策的可行性。

4 结语

油气的储存和运输是能源生产工作中的重要环节，基于自动化技术的应用可提高监管水平，确保油气生产质量，以免在储存和运输中发生大规模的能源消耗现象，创造安全的油气储运环境，提高了油气储运效率，原本工作人员劳动强度过大的问题也得到有效的缓解。总体上，自动化技术的应用具有其必然意义，可推动油气行业的发展，甚至与社会经济发展息息相关。