油氣儲運工程中自動化技術的應用

付偉

[摘要]自動化技術主要應用于油氣儲運工程中的油氣處理凈化、加熱儲存、輸送等環節，本文主要是結合當前發展現狀和工作實踐，對油氣儲運過程中，如何更加廣泛科學地應用好自動化技術進行分析和思考。

[關鍵詞]自動化技術；油氣儲運；應用；研究；分析

自動化控制技術對于油氣儲運技術而言，引入自動化技術并科學應用，可以在原油分水器控制、加熱系統控制以及污水處理控制等多個方面得到明顯的效果，通過數據信息的自動采集，并結合現代網絡技術，就可以建立一套完整的應用系統，實現信息綜合處理和發布，同時能夠自動生成信息報表，從而實現油氣儲運辦公系統的網絡化，有效地降低生產成本，提高運行效率。

一、自動化技術系統的基本情況

對于油氣儲運工程，特別是處于傳輸首站部位的油氣采集站，從采油廠生產中的原油和天然氣都要在這里實現集中處理和輸送。主要生產工藝包括原油脫水、集輸、穩定以及相關污水的清理等。當前，許多采油生產單位已經開始建設并利用自動化技術，自動化控制體系逐漸形成規模。作為自動化集成控制系統，主要包括自動控制原油分水器、自動控制污水處理以及自動控制進行介質加熱等，同時，通過綜合利用計算機網絡技術，能夠實現數據信息的自動化采集，避免過程成成本的浪費，更加有利于全過程的綜合控制。從油氣生產單位當前的自動化控制系統開發及應用分析，主要有現場層數據層、決策層、監控層這四個方面組成，首站作為原油集中處理的主要部分，處于監控層與現場層的層級，通過網絡信息實現彼此的聯接和聯動。生產單位要對集輸部門數據中心進行數據處理，處于決策系統層。首站現場控制中心和各集輸站庫現場控制中心是監控層：原油外輸系統、灌區監測系統、加熱爐控制系統、污水處理系統，以及油氣分離控制系統和管道實時監控系統等，都處于現場層范圍。

二、自動化技術現場應用實踐及效果

自動化技術的現場應用實踐證明，通過自動控制系統的有效工作，油氣管輸流量能夠得到有效控制，管輸的效率明顯提高，同時還能節省燃料使用。其中的原理就是，當原油粘度增加，管道中的輸送量下降，這時自動加熱系統啟動，使爐溫升高，提高原油的溫度保證了油氣管輸量實現提升。當原油粘度下降時，通過自動系統的作用，使控制流量和降低油溫實現同步，就能保證原油粘度保持在一定水平，使輸送量控制在合理的水平。

（一）提高儲運效率，優化油氣儲運參數

據調查顯示，管線輸送的方式是油氣儲運所采用的主要方式，在實際儲運過程中，散熱損失與摩擦阻力損失就經常會存在造成能量損失。我們為了改變這種現狀，必須從加熱站上提供所需的熱能，為其提供所需的能量，同時要為泵站提供所需的壓力能量。在油氣管輸管理過程中，一定要正確的處理熱量損失與輸送效率的關系。從實踐來看，摩擦阻力損失的大小主要取決于油氣介質的粘度情況，而其粘度情況大小又取決于實際儲運過程中的溫度情況。因此，為使油氣在較高溫度下進行儲運，我們可以采取提高出站溫度的方法，這種方法能夠減小摩擦阻力損失，有效降低原油粘度，但是散熱損失將會不斷增大。因此，能夠實現能耗最小的情況下實現油氣管輸高效化，是儲運方式選擇的重要問題。因此，采用自動化技術和信息技術，加強管線的實時監控，對首端和末端壓力、溫度、流量以及粘度等各項參數進行及時采集，采用微波信息技術進行綜合控制，在此數據的支持基礎上，可以優化和編寫和優化參數程序。計算機系統以及自動化技術根據所收集到的參數可以對輸油參數進一步優化，調節加熱爐的溫度，同時控制其流量，實現科學高效、低成本的傳輸。

（二）加強儲運設備管理提高運行效率

對于油氣儲運技術來說，油氣儲運設備的運行效率具有重要意義，一方面對于耗損具有較大影響，另一方面也會對運行效率有較明顯的影響。實踐中我們可以對儲運設備加強自動化監控和管理，可以提高油氣外輸泵運行效率。一方面通過能耗計量儀表來測算電機的實際耗電量，通過泵的進出口壓力及流量至來確定泵的輸出功率，中央處理機對現場測量儀表的相關參數進行接收集中處理，計算出實時泵效的情況。通過泵效變化進行原因分析，及時進行相關運行參數的調整與處理。利用油氣儲運自動化技術，通過增加原油粘度、溫度與提高電機運行效率，總體運行效率能夠提高5%以上。通過自動化改造的加熱爐，實現自動控制火力進行調整和有效切換，并加強了聯鎖保護及能耗參數測量，能夠大大提高燃燒效率。

操作站庫包括輸油站、油庫等部門，可以結合實際需求，預先設計所需的工作技術流程，為工作人員提供操作依據。如，在完成接收油氣的工作時可針對調度的具體要求選擇合適的工藝流程，用人工干預或者自動的方法完成工作。選擇使用“人工干預”流程時，操作站庫根據完成的情況給出下一步操作提示，然后工作人員根據提示做下一步的工作，如果在操作過程中和預先設定的流程標準不符合，操作站庫會給與報警提示。選擇使用“自動”流程時，相應的設備在根據預先設定的流程步驟自動動作，同時對相應的泵和閥門等設備的工作狀態進行監督。在付油工作開始時，預設輸轉量，輸轉油量達到預設值時，操作站庫會在第一時間給出報警提示，并自動切換油罐。在生產作業中，操作站庫會把每項工作的具體情況記錄在案，并可以設置自動打印時間，進行報表的打印。

三、實施操作管理

為了加強操作實施管理，通過采用實施操作記錄，采用管理權限等方法達到。提高工作人員對待工作的責任心，減少工作操作不當引起的事故。崗位巡檢系統也是必不可少的一部分，可以利用它來檢查各個崗位工作人員的工作情況，發現不足之處及時提醒保障生產的安全性能。操作站庫還有一個記錄功能，記錄工作人員的每一項操作并備案存檔，按照實際操作情況記錄，任何人不得進行修改，這種方法達到了提高工作人員責任心的效果，減少了事故的發生。系統發出的每一次警報操作站庫都會如實的記錄在案，同樣的任何人不得進行修改，通過對警報、作的如實記錄，可以讓工作人員能夠及時的處理各項突發的事故，明確承擔事故的責任人，提高了工作效率，減輕了管理人員的工作負擔。

總之，自動化控制技術在油氣儲運過程中的應用，不僅能夠有效的提高儲運系統效率，也在保證了生產儲運過程中的安全性，因此應當廣泛應用和大力推廣。