天然氣管道自動化控制技術(shù)探討

陳佳偉，葛淩志，孫 旭

（中石油東部管道有限公司，河南鄭州 450008）

天然氣管道自動化控制技術(shù)探討

（中石油東部管道有限公司，河南鄭州 450008）

由于天然氣管道輸送的效率高，安全風險小，很容易實現(xiàn)，在天然氣生產(chǎn)現(xiàn)場得到廣泛應(yīng)用。為了提高天然氣管道輸送的效率，對其進行自動化控制和管理，達到預(yù)期的輸氣標準，實現(xiàn)天然氣生產(chǎn)的現(xiàn)代化。

天然氣管道；自動化；控制技術(shù)；探討

天然氣管道自動化控制技術(shù)的探討，有利于實現(xiàn)天然氣管道的自控管理，防止人為因素引起的火災(zāi)、爆炸或者中毒的事故發(fā)生。保證天然氣管道的安全運行，提高輸送效率，滿足用戶的需求。

1 天然氣輸送管道概述

天然氣屬于綠色清潔的能源，應(yīng)用范圍比較廣泛，為得到合格的天然氣產(chǎn)品，經(jīng)過生產(chǎn)現(xiàn)場的分離處理后，經(jīng)過壓縮機加壓輸送到用戶，優(yōu)選管道輸送的方式，能大大地節(jié)約輸送成本，提高管道輸送的安全系數(shù)，避免發(fā)生各種安全事故。

輸氣管道的安全運行，需實時控制管道的運行參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，采取必要的處理措施，防止管道發(fā)生泄漏等事故，提高管道輸送的效率。天然氣的管道輸送，采用密閉集輸?shù)墓に嚵鞒蹋瑴p少了天然氣的蒸發(fā)損失，提高輸氣的安全性。而通過車載儲罐的輸送方式，增加了收發(fā)天然氣的損失，且存在安全隱患。因此，采取自動控制和管理系統(tǒng)，輸送天然氣具有非常重要的意義。

2 天然氣管道自動化控制技術(shù)措施

在長距離管道輸送過程中，運行SCADA系統(tǒng)，即數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)了電子巡檢，將輸氣管道的運行參數(shù)收集起來。通過中控計算機的數(shù)據(jù)采集、分析處理，發(fā)出指令，對長輸管道進行操作，達到自動控制和管理的目標。

2.1 天然氣輸送的工藝流程

天然氣管道輸送技術(shù)措施的研究，實現(xiàn)密閉輸送工藝流程，天然氣生產(chǎn)場所生產(chǎn)出來的天然氣經(jīng)過初步的分離處理，得到合格的天然氣經(jīng)過天然氣壓縮機升壓處理，后進入到天然氣輸送管道。如果輸送的距離比較長，可以在中間設(shè)置分輸站，通過站內(nèi)的設(shè)備，將天然氣分輸給不同的用戶，滿足天然氣長距離輸送的需要。

2.2 天然氣管道運行SCADA系統(tǒng)的應(yīng)用

天然氣管道輸送系統(tǒng)應(yīng)用SCADA系統(tǒng)進行控制和管理，達到自動調(diào)度天然氣生產(chǎn)輸送的效果。同時，實時收集天然氣管道的運行參數(shù)，并進行分析和調(diào)控，實現(xiàn)電子巡檢，減輕崗位員工的勞動強度，提高自動化管理水平。

應(yīng)用智能化的計算機軟件，對長距離輸氣管道的運行狀況進行分析處理，通過中控計算機進行遠程控制，實現(xiàn)天然氣輸送的自動控制和管理。通過自控系統(tǒng)的應(yīng)用，實時采集生產(chǎn)運行參數(shù)，如果發(fā)現(xiàn)異常會出現(xiàn)報警信息，通過及時的調(diào)節(jié)和處理，避免發(fā)生安全事故，解決天然氣管道輸送的安全問題。

合理設(shè)計和安裝天然氣輸氣干線，通過精心的設(shè)計和合理的布局，保證自控系統(tǒng)能夠?qū)斔凸艿老到y(tǒng)進行控制和管理。實現(xiàn)自動化的管理，包括長輸管道的檢測及風險的排查，利用電子巡檢系統(tǒng)，在單位時間內(nèi)增加巡檢次數(shù)，與以往的人工巡檢對比，節(jié)約大量的時間，而且增加了巡檢的次數(shù)，能夠及時發(fā)現(xiàn)天然氣管道的安全隱患，并采取必要的技術(shù)措施，及時處理，防止發(fā)生更加嚴重的安全生產(chǎn)事故，給管道輸送帶來嚴重的經(jīng)濟損失。

優(yōu)化設(shè)計輸送管道，能夠?qū)崿F(xiàn)輸氣管道沿線的需求，滿足不同用戶的需要。管道輸氣屬于經(jīng)濟實惠的輸送方式，安全性比較高。對輸氣管道進行必要的維護保養(yǎng)，提高輸送的效率。避免由于腐蝕等因素的影響，而出現(xiàn)跑冒滴漏的現(xiàn)象，造成天然氣的泄漏。一旦天然氣發(fā)生泄漏，自控系統(tǒng)就會發(fā)出報警，并指示出泄漏的位置。能夠及時得到搶修，避免泄漏量過大，而導(dǎo)致天然氣的損失。

2.3 天然氣管道自動化控制技術(shù)的發(fā)展趨勢

加強對天然氣管道自控系統(tǒng)進行優(yōu)化，不斷完善SCADA系統(tǒng)，并結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)場的控制設(shè)備和設(shè)施，對輸氣管道進行實時的監(jiān)測和管理，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患，并及時得到處理。防止發(fā)生嚴重的安全生產(chǎn)事故。

對SCADA系統(tǒng)進行維護和更新，強化管理職能，使其智能化程度得到升華。通過自動系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠通過中控系統(tǒng)對天然氣輸送設(shè)備進行監(jiān)督和管理，能夠監(jiān)測到天然氣壓縮機的運行狀態(tài)，輸送管道的運行情況，對異常情況進行報警提示，通過現(xiàn)場的處理，保證輸氣管道的安全。

不斷開發(fā)智能化管理軟件，使天然氣輸送管道自控程度達到更高的水平，管道輸氣的安全性更高。通過三維的顯示設(shè)備，將管道的運行狀況及壓縮機等設(shè)備的運行情況，直接顯示出來，應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的傳輸，解決輸送現(xiàn)場的距離問題。實現(xiàn)了遠程的監(jiān)控和管理，提高管理的自動化程度。比常規(guī)的人工管理，得到更大的時效性。減少人為因素對天然氣輸送管道的影響，對設(shè)備的操作，也實現(xiàn)遠程的控制，避免出現(xiàn)人為誤操作的情況，保證壓縮機等設(shè)備安全平穩(wěn)的運行。

3 結(jié)束語

通過對天然氣管道自動化控制技術(shù)的探討，有效地解決天然氣管道運行的安全問題，提高天然氣管道運輸?shù)男剩瑢崿F(xiàn)自動控制和管理，達到數(shù)字化管理的水平，滿足天然氣輸送的需求。運用SCADA系統(tǒng)對天然氣管道進行自動控制和管理，實現(xiàn)了天然氣管道輸送的自動化，不斷提高天然氣管道輸送的安全性，提高天然氣生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益。今后SCADA系統(tǒng)的研究方向是無人值守，完全通過自動，實施智能化管理，解除人的不安全因素，保證安全輸送天然氣。

[1] 龔俊.天然氣管道自動化控制技術(shù)研究[J].中國石油石化，2016，（z2）.

[2] 宋高.天然氣管道輸送自動化與自動化控制技術(shù)研究[J].化工設(shè)計通訊，2017，43（1）：44.

D i s c u s s i o n o n A u t o ma t i c C o n t r o l T e c h n o l o g y o f N a t u r a l G a s P i p e l i n e

Chen Jia-wei，Ge Ling-zhi，Sun Xu

Due to the high eff i ciency of natural gas pipeline transportation，the safety risk is small and it is easy to be realized.It is widely used in natural gas production site.In order to improve the eff i ciency of natural gas pipeline transportation，its automatic control and management，to achieve the expected gas transmission standards，to achieve the modernization of natural gas production.

natural gas pipeline；automation；control technology；discussion

TE973

A

1003-6490（2017）08-0057-01

2017-06-09

陳佳偉（1988—），男，河南鄭州人，助理工程師，主要從事天然氣長輸管道自動化工作。