自动化技术在油气储运工程中的应用

2022-02-18张天禹

科技创新与应用 2022年24期

张天禹，杨默

（国家管网集团西南管道有限责任公司兰成渝输油分公司，四川成都 610000）

我国的经济发展，推动了社会的进步，在我国油气需求不断攀升的当下，需要确保能源安全，才能更好地服务经济与社会发展。在需求不断增长的前提下，为了满足市场供应，我国的油气开采量越来越大，对原始开采的油气运输规模也在逐步扩大，油气开采、储运是最主要的流程，任何一个环节出现漏洞，都会导致更大的责任事故。油气工程建设必须要保证质量与安全，才能更好地保证输送效果。油气输运需要使用管道，对于长距离运输来说，管线环境恶劣、路线经过较长、路径地区复杂，工程的建设难度较大，需要克服的困难更多，才能更好地保证运输质量，实现能源安全。为了保证能源安全运输，要引进先进的科技，对新技术加以运用，通过应用自动化技术确保油气储运工程更加快速、便捷地开展，减少油气工程安全责任事故。

1 油气管道自动化技术应用框架分析

现阶段油气管道建设越来越先进，已经在很多的环节引进了先进的技术，从当前的应用状况看，主要是以数据采集与监视控制系统（SCADA）应用最为广泛，在实际运行中也体现了突出的效果，这是最具代表性的应用技术，主要通过对数据采集与监控系统的铺设，实现油气远程控制。实际应用中，这种技术主要是提供了全方位的监测，实现了各流程的无死角作业，通过远程的控制，能够为调度控制中心相关工作提供决策的参考，更为实际运输提供了可靠的引导，从管理层面上看，也提高了运输管理的针对性。调度控制中心主要承担着整体过程的指挥，如果因为系统的因素出现了平台故障，或者是通信系统中断，站场控制系统能够起到替代的功能，发挥调度的作用，替代监控中心的工作，发挥监控的能力，实现无缝监控，保证了整体油气储运不同阶段信息的完整，避免出现信息丢失。PLC 控制系统是各站场的配套设备，通过对各部分点位的监控，能够获取各流程现场的监测数据，并通过后台对数据梳理分析，生成调度指令并对各环节下发，这样，设备就能够根据指令做好系统的整体调整改进，确保传输的顺利与快速。借助人机界面（HMI）能够更加直接地体现现场的信息，使各部分信息更加直观，这样后台的操作人员能够根据现场的反映，及时做好调整，使实际工作更加流畅。自动控制系统是一个完整的体系，主要包括数据层、现场层、决策层及监控层4 个方面，各方面相互配合、彼此关联，通过共同的作用，提高了油气的输送质量，有效发挥完整自动化系统的功能。

2 自动化技术在油气储运工程中的应用价值

2.1 能对油气品质开展全面监管

油气输送过程中，受到各种条件的制约，其品质会受到影响，要想控制好品质，则需要通过自动化系统的监管功能，对油气整体输送的过程进行监管，为质检部门提供技术支持，通过监管软件的监测，及时形成大数据，协助质量监督机构提高监管的整体力度，这样，质检部门就能够根据反馈的数据信息，系统分析梳理，对油气过程实时监控，确保了油气储运工程质量。数据不仅是为质量服务，我们更能够在数据的变化中，寻求到不同的差异性，以科学的方式找出品质上存在的瑕疵，针对质量存在的隐患，做好评估，提出方案，避免出现储运安全质量事故，对质量问题起到了有效防控作用。

2.2 为油气输送提供安全保证

自动化技术的合理应用，能够为相关的安全部门科学化管理提供思路，能够针对工程重要领域做好安全事故的实时、全面监管，进一步提升了整体过程的安全性，强化了安全质量效果。具体应用过程中，通过对重点部位、重点环节的监管，如油库生产、车站传输等部位，实施有效的全程控制管理，寻找到工作中出现的纰漏，提前预防，确保安全，为实现安全输送目标起到重要的作用。

2.3 起到协调作用提高产能效率

自动化技术应用到油气储运工作中，能对各个生产运输机构进行协调，使各机构能够明晰自身的职责，根据自身的职责范围做好油气生产组织与管理，提高生产运输的科学性、合理性，进一步提高产能效率。自动化技术不但在管理上发挥着重要价值，在对人员组织调度中也体现了优势，能够使相关人员更加及时、准确地了解工程各流程环节，根据面临的任务，不断调整人力资源结构，使人员与任务协调配合，避免由计划的不合理性带来损失与低质。

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

石油天然气的生产是一个复杂的过程，需要通过各种技术的配合，才能系统性制出高品质产品，要在各个步骤中做好有效的管理与控制，才能提高原油脱水效果，保证油气的整体品质。脱水效果的好坏，决定了产品的质量，利用高效分水装置为油气进行脱水处理，为脱水环节创建优质条件。以往的作业环节中，石油天然气储存运输作业还存在一定的问题，无法保证品质。在脱水的设备管理上，没有做好维护，一些设备存在技术差异，录入管控装置滞后、酒精检测偏低，尽管也做了原油脱水处置，但是整体效果并不好，没达到清理水分的成效，导致产品不符合要求，标准不足，质量不好，很容易出现石油天然气和水混合的情况。自动化装置的引入，能够提高原油脱水生产效果，缩减了时间成本，保证了效果质量。自动化技术对传统设备进行了完善，使分水装置工作状况更加稳定，避免了低效、低质的问题，自动化装置维持了高效分水装置各阶段压力平衡，起到了控制器效果，油气物质分离更全面、更安全，有效地把多余的水分排除，保证了油气的整体品质。现代化的分水装置能够进行自主检测，能够及时掌握压力、油气等的变化，通过中央处理器能达到对所有数据的判断与分析，在标准的范围内进行调节，确保了油气储运安全。

3.2 在油气储存监控中的应用

在油气存储过程中，往往会因为管理不善出现能源损耗的问题，这也是所有石油天然气运输时常见的状况，一般是油气储存和运输的热能损耗，要想全面保证安全，则要对这个环节进行重点攻关，特别是流体带来的能量损耗。石油天然气储存运输过程中，需要各个环节的相互配合与协调，加热站是提供热能的环节，泵站是压力环节，要控制好主要的环节，才能保证石油天然气储存及运输的安全，降低能源的损耗。石油天然气储存运输过程中，也会存在较大的摩擦损耗，油气介质黏稠度影响油气储运摩擦损耗，粘稠度越大其摩擦损耗也就越大，相反损耗就会越小，因此控制油气介质黏稠度是关键。所以说，要想做好油气的管理，就需要找到成因，并一一进行预防，工作人员要进行温度管控，不断测试好石油天然气出站温度、降低油气介质黏稠度、避免出现油气介质摩擦损耗。要想在储存运输过程中，进行统一的标准化控制，有一定的难度，通过自动化系统的应用，就能够通过自动化管控技术对整体性做好监控，确保了石油天然气储运介质温度平衡、黏稠度不变，有效减少了能源的不必要损耗。

3.3 在生成报表中的应用

石油天然气储存运输是一个复杂的过程，在这个过程中，各个单元要共同支撑与配合才能很好地完成储运，产生的各种报表数据是油气运输的保障，要不断生成各种报表，对过程进行记录与分析，这样才能为相关的部门提供最后的决策参考。传统的报表大量的数据都是人来完成，通过统计人员对各个环节的收集梳理，再向报表内进行数据填报录入，作业量大、方式落后，存在数据丢失、数据差错等问题，所得到的报表不能为实践提供充分的参考，报表准确率不高，影响到了工作的效果与效率。自动化技术的应用，大大改变了这个环节的工作方式，能够通过对各流程数据的自动化提取，形成自动化的报表格式，使各项参数向报表中进行自动录入、生成，为工作人员有效了解生产步骤信息、状况提供了巨大的帮助，同时，精准的报表数据也能够给企业领导决策带来有意义的参考价值，推进了企业的进步与发展。

3.4 泵类设备中的应用

油气储存运输过程中，对泵设施的效率要求非常高，通过平衡的压力，保证油气的安全输送，实现高质高效目标。传统的压力控制无法实现全域统一协调，通过自动化技术在泵设施使用中的应用，能更好地了解泵设施运转的状况等，提高泵设施的运转效率。自动化技术对设备进行自主监控随时精确算出泵运转效率，后台的人员就能够根据前方数据对效率进行测算，及时找出变化原因，保证了设备的稳定运行。根据标准做好设备的有效调节，使泵设施运转效率更加符合指标要求，如原油黏度温度、电机运行效率、入口过滤装置摩擦力大小等，通过对相关的参数分析，就能够计算出当前的损耗情况，根据损耗与运行调整好节流阀组数据，有针对性地做好油气运输管理与控制，使油气传输过程更加稳定高效，连续运转。

4 自动化技术在油气储运工程优化策略

4.1 提高设备的运行效率

自动化技术的应用，大大提高了石油天然气项目的整体效率与品质，保证了作业的高质量完成，通过先进技术的应用，减少了人力劳动成本。相关后台操作人员可以根据系统给出的数据，对设备流程进行调节，提高了工作效率。一是自动化技术对泵类设施实现了科学的管理。在油气运输的过程中，泵类设施是重点设备，主要起到了为油气储输带来压力的作用，没了压力，则无法实现快速的传输，自动化技术能够提升泵设施功能，在对设备的管理中起到了重要的作用。凭借能耗计量仪器就能够对泵设施运行中的各种数据进行提取，数据就是损耗的真实反映，通过对具体能耗分析，计算出符合能耗的数值，以此，避免出现油气储存损耗的问题，保证油气储存运输有效运转。技术人员在对设备进行控制时，需要各种数据的支撑才能完成分析，如果数据不精准，就会影响到分析效果。技术人员经过细致观察及剖析泵设施数据变化，进一步找出泵类设施运转缺陷，通过自动化控制调节做好数据的标准化修正，保证了设备的良好运行，有效避免了设备不稳定运转造成的影响。二是自动化技术对消耗设施管控。通过自动化技术对加热炉火大小进行监管，不需要人力现场观察，就能够形成数据的自动上传，作业人员根据所取得的石油天然气水分含量参数变化，有效地对加热炉炉火大小调控，这样能够降低加热炉运转频次，使燃料消耗量得到控制，避免了能源的无端消耗，确保了运行安全性及可靠性。三是自动化技术检测能够控制摩擦力。油气运输管道是当前最为重要的设备，如果管道阀出现了问题，那么就会导致石油天然气运输温度发生变化，温度的变化不但会增加运输的危险性，更会导致油气储存运输摩擦力增大，这是运输过程中最大的危险源。相关技术人员一定要应用好检测系统，实施管道阀组整体统一的调控，这样就能够在保证安全的前提下，降低能耗，有效保证石油天然气储运效率。

4.2 有效调整参数程序

油气储运是一项系统的工程，要想保证全过程安全，则要合理做好各流程的控制管理，通过自动化技术不断深入运用，能够实现科学管理控制，保证了油气储运设备故障能得到快速解决，避免了事故的发生。其中影响调和各功能的是数据，通过远端控制就能够检测到相关的各组数据。通过相关的数据分析，及时发现设备运行故障，做好故障点位的检测。全过程控制与管理能够保证油气储运的安全，各项参数分析做到了对程序的完善与补充，实现油气储运全过程的精细化管理。

4.3 加强人才培养

传统的人力操作主要注重的是技术能力与业务水平，对个人的工作技术能力要求非常高，一些重点的流程还需要有专业的人员把控，这样才能更好地保证生产运输的安全。当前，技术不断创新与发展，新技术、新设备投入到各个流程环节中，极大地提升了工作品质与效率，保证了生产的连续性。各生产运输环节即便已经引进了自动化技术，也并不是说不需要技术人员了，相反在自动化控制时代，更需要熟练的自动化控制人员，能够对自动化系统操作，才能完成整体生产过程。人力资源是第一资源，不论是哪一个时代，都需要把人的作用放在首位，油气公司需要加强人才培养的能力，通过系统的培训，全力打造完善自身的人才团队，建立良好的用人识人管理体制，组织员工知识培训，着力创建一支属于自己的高素质人才队伍，这样，才能在生产中了解企业的目标、遵循作业步骤、牢记安全责任。

4.4 提高技术管理水平

自动化油气储存运输要与技术合作，才能带来新气象，形成新模式，更好地服务生产与实践，油气运输作业中，信息化技术是重要的依据，要做好技术的多点融合。目前来看，远程油气输送监控已经成为了现实，科学合理利用各项参数信息，做好监控数据的提取，在实践中不断应用各项数据，通过技术应用做好企业管理，提升所有环节的管理能力。信息化技术产生的所有数据，都是管理的基础，要学会利用大数据进行管理与控制，为以后自动化程序修改提供良好的保障。

油气储运要保证质量与安全，要做好全过程的判断与分析，强化油气储运过程科学管控。自动化技术运用能够促进企业的技术创新，通过技术提升，不断提高生产运输的效率，对生产运输关键流程控制与管理，才能起到技术管理的作用功能，发挥出技术控制与自动管理的效用，如加热时间是重要的环节，需要把握好技术标准，通过技术标准的界定，合理预设加热时间，实现高品质的生产作业。计算机技术是当前应用最为广泛的技术形态，要用好计算机的功能，不断优化流程环节，对油气储运输送管首端与末端压力、温度等相关参数做好对比，及时发现流程中的不足，做好补充与修正。技术人员更要学会网络管理，对参数数据做好及时的传输，确保后台能够及时分析判断，保证各个环节的合理控制，使油气储运效率得以提升。