油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

張德武

摘要：石油和天然氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸是高勞動(dòng)強(qiáng)度的風(fēng)險(xiǎn)因素。然而，自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)中的應(yīng)用可以提高油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性和勞動(dòng)效率。本文主要結(jié)合具體的實(shí)際分析了自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程之中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn)；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用

目前，油氣儲(chǔ)運(yùn)工程采用自動(dòng)化技術(shù)，可實(shí)時(shí)控制油氣管道的流量，保證管道運(yùn)輸效率，節(jié)約燃料。在改善油氣儲(chǔ)運(yùn)罐管道輸送的基礎(chǔ)上，盡可能降低原油粘度，從而更好地控制流量，減少加熱爐。根據(jù)傳統(tǒng)油氣儲(chǔ)運(yùn)管道的控制原理和控制方法，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)化加熱溫度，提高油氣輸送參數(shù)的合理性和科學(xué)性。

1我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)的概述

近年來(lái)，中國(guó)的石油和天然氣儲(chǔ)運(yùn)項(xiàng)目正在蓬勃發(fā)展。西氣東輸?shù)任鳉廨斔偷乳L(zhǎng)距離輸油管道已投入運(yùn)行。這些管道技術(shù)表明了中國(guó)成品油，原油和天然氣管道輸送技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用和深入研究。一些石油戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫(kù)的成功建設(shè)表明，大型地表原油儲(chǔ)運(yùn)工程技術(shù)已經(jīng)提升到更先進(jìn)，更具創(chuàng)新性的技術(shù)水平。與此同時(shí)，中國(guó)的石油和天然氣儲(chǔ)運(yùn)項(xiàng)目也開(kāi)展了國(guó)際先進(jìn)理論和國(guó)際高端技術(shù)（數(shù)字管道技術(shù)，HSE管理技術(shù)，油氣混合管道技術(shù)）的優(yōu)秀開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。這些都表明，中國(guó)的石油和天然氣儲(chǔ)運(yùn)工程技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)更具創(chuàng)新性和更深層次的改革創(chuàng)新階段。

2油氣儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化系統(tǒng)的組成部分

油氣儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化技術(shù)在逐漸的發(fā)展過(guò)程之中逐漸變得智能化，我們主要將存儲(chǔ)和運(yùn)輸自動(dòng)化系統(tǒng)分為四個(gè)部分：

2.1在自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者，對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真統(tǒng)計(jì)和分析的基礎(chǔ)上，總結(jié)出正確的決策結(jié)果，可以更好地完成指揮生產(chǎn)任務(wù)。

2.2數(shù)據(jù)級(jí)，收集采集站的參數(shù)和數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)和分類數(shù)據(jù)。自動(dòng)數(shù)據(jù)提取工作完成后，每月，每季度和每年匯總所需的陳述，為上級(jí)檢查和決策提供科學(xué)依據(jù)。

2.3自動(dòng)化技術(shù)監(jiān)控，主要工作是收集和控制收集和運(yùn)輸站的數(shù)據(jù)，完成上級(jí)報(bào)告工作，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，故障報(bào)警和提醒。

2.4為了確保生產(chǎn)的安全性和可靠性，現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化技術(shù)層可以完成現(xiàn)場(chǎng)工作流程中的數(shù)據(jù)采集和控制工作。

3油氣儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)作業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)的作用

3.1油氣儲(chǔ)運(yùn)生產(chǎn)作業(yè)

操作人員的生產(chǎn)操作需要輸入一些高級(jí)工作流程，根據(jù)相關(guān)工作要求，選擇適合生產(chǎn)操作的工作流程，選擇自動(dòng)或手動(dòng)模式進(jìn)行不同的工作生產(chǎn)，選擇工作流程，自動(dòng)設(shè)備操作，主要通過(guò)操作員設(shè)置在操作數(shù)據(jù)傳輸大戰(zhàn)，工作流程可自動(dòng)打開(kāi)相應(yīng)的閥門，閥門及相應(yīng)的監(jiān)控，手動(dòng)操作，根據(jù)操作說(shuō)明和現(xiàn)場(chǎng)操作狀態(tài)，對(duì)應(yīng)閥門操作，出現(xiàn)問(wèn)題和報(bào)警。

3.2實(shí)施操作管理

為加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)和實(shí)施管理，采用運(yùn)營(yíng)記錄和管理權(quán)限。提高員工的責(zé)任感，減少因操作不當(dāng)造成的事故。工作檢查制度也是不可或缺的一部分，它可以用來(lái)檢查員工在各個(gè)崗位的工作情況，發(fā)現(xiàn)不足，及時(shí)提醒安全生產(chǎn)績(jī)效。操作站庫(kù)還具有記錄功能，記錄員工的每一次操作和歸檔，根據(jù)實(shí)際操作記錄，無(wú)人可以修改，這種方法已達(dá)到提高員工責(zé)任感，減少事故的效果。系統(tǒng)發(fā)出的每個(gè)報(bào)警操作站庫(kù)都會(huì)如實(shí)記錄，沒(méi)有人可以修改。

4油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

4.1優(yōu)化儲(chǔ)運(yùn)參數(shù)，提高儲(chǔ)運(yùn)效率

自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用不僅可以節(jié)省燃料，還可以提高儲(chǔ)存和運(yùn)輸效率。結(jié)果表明，熱損失在整個(gè)系統(tǒng)的能量損失中起著重要作用。油氣粘度與實(shí)際儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的溫度控制效果密切相關(guān)。為了準(zhǔn)確控制溫度，我們應(yīng)該使用這種方法來(lái)減少摩擦損失。該規(guī)則影響油和氣的粘度。

為了在高溫下順利完善儲(chǔ)存和運(yùn)輸任務(wù)，有必要調(diào)整油氣加氣站的溫度。在具體工作過(guò)程中，我們應(yīng)盡量避免因散熱增加而造成的損失。根據(jù)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程的具體情況，計(jì)算信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，可以優(yōu)化油氣儲(chǔ)運(yùn)參數(shù)，提高油氣儲(chǔ)運(yùn)效率。將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，可以更好地完成管道的實(shí)時(shí)監(jiān)控，改善和優(yōu)化油氣儲(chǔ)運(yùn)方案。

4.2自動(dòng)化技術(shù)在提高設(shè)備運(yùn)行效率方面的應(yīng)用

泵的運(yùn)行效率直接決定了生產(chǎn)單元的功耗指標(biāo)。第一站自動(dòng)監(jiān)控大型泵的運(yùn)行效率。主要監(jiān)測(cè)原理是通過(guò)能耗計(jì)測(cè)量電機(jī)的實(shí)際功耗，然后通過(guò)泵入口和出口處的壓力和流量確定泵輸出的有用功率。現(xiàn)場(chǎng)的主要儀器將參數(shù)收集到中央處理單元，然后計(jì)算程序。計(jì)算實(shí)時(shí)泵效率。通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)泵效率變化的分析，技術(shù)人員找出了泵效率變化的原因。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，他們發(fā)現(xiàn)：進(jìn)口過(guò)沖摩擦損失，出口閥節(jié)流，原油溫度（粘度），泵上的電機(jī)運(yùn)行效率，值班人員通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)操作。第一站的運(yùn)行效率超過(guò)70%，比上一站高5個(gè)百分點(diǎn)。220kw的輸出泵每年可節(jié)省近20000kW。加熱爐是燃料的主要消耗設(shè)備。第一站目前正在使用由煉油廠和意大利百德燃燒器開(kāi)發(fā)的高效三通水套爐。對(duì)原加熱爐進(jìn)行了如下改造：改變?cè)訜釥t的運(yùn)行方式，手動(dòng)控制火災(zāi)規(guī)模，增加安全檢測(cè)聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)，測(cè)量相關(guān)能耗參數(shù)。通過(guò)對(duì)收集數(shù)據(jù)累計(jì)利用率的系統(tǒng)分析，分析了系統(tǒng)的實(shí)時(shí)能耗利用率。

4.3長(zhǎng)輸管道的監(jiān)控

通過(guò)對(duì)管道運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，可以優(yōu)化長(zhǎng)距離管道的工藝參數(shù)。目前，大部分原油通過(guò)管道輸送，會(huì)遇到一定的能量損失問(wèn)題，主要是散熱損失和摩擦阻力損失。因此，在為流體提供有效能量時(shí)應(yīng)考慮兩個(gè)方面，包括由泵站提供的足夠的壓力能和由加熱站提供的足夠的熱能。在整個(gè)管道管理過(guò)程中，我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到實(shí)現(xiàn)能源供需平衡的重要性，并考慮到能源損失的直接影響。一般來(lái)說(shuō)，散熱損失的影響較大，摩擦阻力損失主要取決于楓油的粘度，粘度與輸送溫度密切相關(guān)；如果加熱站的溫度可以提高，油可以在一定溫度下輸送，有效降低油的粘度，控制摩擦。摩擦損失也應(yīng)考慮增加熱損失的可能性。

如果管道的流量可以控制在合理的范圍內(nèi)，就可以達(dá)到節(jié)約燃料，保證管道效率的目的，也滿足了當(dāng)前低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。該技術(shù)的基本原理是通過(guò)控制流速將泵站外的原油流量控制在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。如果原油粘度增加，管道容量將減少。只有采用流量控制系統(tǒng)提高加熱爐的溫度才能控制和改善原油的粘度。如果原油的粘度相對(duì)較小且管道容量增加，則可以控制爐溫，可以增加油粘度，并且可以控制管道容量。

5結(jié)束語(yǔ)

總之，自動(dòng)化控制技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用，不僅能夠有效的提高儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)效率，也在保證了生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的安全性，因此應(yīng)當(dāng)廣泛應(yīng)用和大力推廣。

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（作者單位：遼河油田建設(shè)有限公司）