天然气管道输送自动化与自动化控制技术

2021-01-19翁官锐

生物化工 2021年2期

翁官锐

（中油国际管道有限公司，北京 100020）

管道运输是我国主要的天然气运输方式，随着自动化技术的出现，天然气管道运输效率大大提升，并有效降低了运输成本。但考虑天然气本身具有易燃易爆的性质，在运输过程中要重视管道运输的安全性管理。随着科学技术的进步，自动化控制技术被应用于天然气管道输送管理中，实现了自动化控制与管理。但是，目前我国天然气管道输送自动化控制技术仍然有较大的提升空间，未来还需要相关人员加强自动化技术的研究和创新，不断提升天然气管道输送的自动化效率，助力我国经济的可持续发展。

1 我国天然气管道输送自动化控制现状

1.1 自动化控制与管理

天然气管道输送自动化是指应用自动化控制技术实现天然气输送全过程的自动化管理与控制，在保证输送过程安全性和可靠性的基础上，提升天然气输送效率，进而满足人们对天然气的需求。天然气管道运输包括起源地采集、加工、加压、加热、存储、管输、分输等多个流程，过程较为复杂，且我国各地区地质地貌、气候条件存在差异，使得天然气在输送过程中容易出现各种问题，而传统的人工检测方式并不能全面高效地处理天然气管道输送问题，导致天然气管道运输安全性受到影响。基于天然气管道输送安全性的要求以及人们对天然气的大量需求，我国加强了天然气管道输送的自动化系统建设，转变过去以往依靠人力的工作方式，实现运输管道的自动化检测与规划管理，大大提升了天然气管道输送的效率。

1.2 主要运用的自动化控制技术

目前，我国天然气管道输送自动化管理中，主要运用的自动化控制技术为SCADA（Supervisory Control And Data Acquisition）系统，该系统在计算机技术的基础上对天然气生产和交付过程进行控制和管理，可有效提高天然气运输过程的自动化水平。同时，SCADA自动化系统的运用可自动检测出天然气输送状态，减少检测人员的工作量，检测人员无需到现场也能够实现对危险地方的检测，既保证了检测人员的安全性，也提升了检测工作的效率。另外，还在此基础上运用了卫星遥感等技术，这样可及时发现天然气管道运输过程中可能存在的安全问题，确保第一时间发现问题和解决问题，减少经济损失[1]。

2 提高天然气管道输送自动化控制技术水平的建议

自动化控制技术的出现为我国天然气管道输送管理创造了有利条件，可有效提升天然气输送过程的安全性，但是我国在天然气管道运输中应用自动化技术较晚，加之受到复杂地理环境的影响，使得天然气管道铺设难度增加，许多地方仍然无法满足人们对天然气的需求。因此，还需不断改进和发展天然气管道运输自动化技术。

2.1 积极应用智能化技术

为进一步提高天然气管道输送自动化水平，应在应用自动化控制技术的基础上，结合多项智能技术，如人工智能技术、红外遥感技术、卫星监测技术等，全面提高天然气管道运输的自动化，降低人工成本，减少危险出现概率，从而保证天然气管道输送的安全性。例如，中国石油大学开发的天然气管道动态仿真系统，对我国天然气管道输送路线规划起到了重要作用。该系统主要是结合动态仿真技术、数据采集技术、监控控制技术，实现对天然气运输管道的实时监控，不仅可以实现天然气管道输送的自动化管理，还能够及时发现异常情况并及时处理；此外，针对天然气管道铺设难度大的问题，在实现天然气管道输送自动化管理的基础上，使用了GPS定位技术，实现精准铺设，可有效减少铺设误差，并减少工程事故发生的可能性。

2.2 加强天然气管道的保护

在天然气管道输送过程中，管道保护工作尤其重要。对天然气输气管道进行涂层保护，可增强管道的防腐蚀能力，并延长管道的使用寿命，更有利于自动化目标的实现。大量实践证明，管道在进行涂层保护后，可降低天然气输送时的阻力，还可降低故障发生的概率，从而保障正常供气并提高自动化水平。因此，对于天然气管道输送自动化水平的提升，还需要进一步优化天然气管道，采取有效措施加强对天然气管道的保护，同时利用自动化控制技术实现对管道的实时监控，从而提升天然气管道输送的自动化水平[2]。

2.3 加强天然气输送过程的风险管控

在天然气管道输送自动化管理中，风险管控是重要的内容之一。天然气属于易燃易爆气体，在输送过程中具有较高的风险性，加之各地区环境条件难以掌控，存在许多风险隐患。因此，在天然气管道输送自动化管理中，风险管控尤其重要，需要完善相应的工作体系，并对各个流程中可能存在的风险隐患进行评估分析，建立起相应的风险控制体系，减少安全隐患的发生。例如，天然气输送自动化管理中，需要对各管道坐标信息、设计运行参数、故障记录等重要数据进行整合，并分析事故发生的原因、产生的影响及对周围环境造成的影响，并以此为参考依据建立起相应的应急处理机制，根据各站点实际情况制定合理的应急处理方案，保证最快速度、最大范围地降低损失，并避免事故再次发生。

2.4 不断创新自动化技术并加大资金支持力度

目前，我国在天然气管道输送自动化管理中运用的自动化技术还有较大的提升空间，因此还需要进一步提升自动化技术的创新水平。可借鉴发达国家的经验，并考虑我国国情，重视解决自动化技术应用过程中不匹配的问题，同时提升软件系统研发效率，包括电子通信系统、远程监控系统、风险预警系统、自动化处理系统等，构建一个完善的管理系统，有效发挥自动化控制技术的作用，提升天然气管道输送的管控效果。另外，在优化管道设计和减少工程投资的基础上，将节省下的资金投入技术研究中，增加自动化控制技术方面的资金投入，从而优化自动化控制系统，使其变得更加强大，系统运行更加稳定和可靠，进一步提高天然气管道输送自动化工作效率。

2.5 不断完善相关的管理制度

天然气管道输送自动化管理涉及的内容相对繁杂，包括分输站、压气站、储气站、开采输送等各节点的管理，一定程度上增加了管理难度，继而对整个系统的安全性和输送质量造成影响。为此，需要在结合自动化控制技术的基础上，不断完善相关的管理制度，并将各级部门整合为一个单元，实施统一领导和分级管理，落实相关部门及人员的责任，以此实现集中化管理。同时根据自动化系统收集和反馈的数据信息，制定有效的改善方案，保证信息传输更加灵活高效，进而提升整个管理体系中自动化管理技术的运用效果[3]。