天然氣管道輸送自動化與控制技術研究

蒙英勤 冷晶晶

摘 要：天然氣作為一種極為重要的清潔能源，在社會生產和生活中有廣闊應用和市場前景。近年來我國加大對大氣環境的保護力度，大力推進清潔能源替代戰略。在相關技術和政策大力支持下，逐漸代替了煤氣。在烹飪時，其操作更為簡單、經濟、環保、效益高，并且安全性特征較為明顯，已經成為了這種能源在短時間之內得以迅速發展和應用的重要原因。另外，在工業方面，天然氣也擁有不可或缺的重要作用。比如：將其應用到供暖、代替原有燃煤發電等。在今后工作中，利用天然氣對相關發電裝置進行改造和升級，能夠減少不必要的時間成本消耗。

關鍵詞：天氣管道輸送;自動化控制技術;自動化

引言：

目前我國的城市化建設已經不斷加快，相應的生活水平已經變得越來越高，人們的環保意識也越來越強，面對這樣的情況，天然氣的重要性也就不言而喻。為了讓天然氣得到良好的安全管理，對人們的生活和安全進行一定的保證，應該對天然氣管網運行中的問題進行解決，以此促進城市天然氣管網得到更加良好的發展。

1天然氣長輸管道運行中存在的問題

對于天然氣長輸管道而言，盡管多年的發展，相關技術已經逐漸成熟，天然氣管道網絡也逐漸完善，天然氣管道網絡的建設對于社會的發展十分關鍵。但是受到外界環境復雜性及第三方破壞等因素的影響，在管道運行過程中仍然存在眾多的問題，由于這些問題的存在引發了構建自動化控制系統的迫切需求。

2天然氣管道輸送自動化與控制技術要點

2.1天然氣管道運輸自動化

在經濟快速發展的過程中，人民對天然氣資源的需求量呈現出了直線上升的趨勢。就現階段運輸形式來看，已經建立了較為完善的運輸系統，能夠緩解之前所面臨的天然氣供應不足問題。但是從天然氣本身特點來看，其易泄露性特征較為明顯，在和空氣接觸之后，很容易出現爆炸問題。為此，在開展管道運輸工作中，其復雜性、呈現程度較高。如何借助到技術性優勢，促進管道運輸工作安全開展也成為了工作人員需要重點考慮的問題。將自動化技術應用到過程中來，能夠在一定程度上避免各種危險事故的發生。對于工作人員來講，也為其生命安全提供了充足保障。在自動化系統應用過程中，還包括了一套較為健全的自檢系統。將其應用到此過程中來，減少了不必要人力成本的消耗問題。

在信息化技術不斷發展過程中，運輸管道的規劃工作需要從傳統過多依靠人力計算這種方式中擺脫出來。這種計算方式效率較低，并且錯誤成都較高。因此，在技術支撐下，大數據技術、云計算技術、智能制造技術已經在社會層面得到了深度應用。將其應用到天然氣管道運輸工作中，也能夠產生積極作用。比如：在中國石油大學研發團隊中，便針對現階段具體工作形式，研發出了一種對天然氣管道動態進行仿真模擬的軟件。在該軟件應用時，多是被利用到管道鋪設和建設規劃工作中。如果在管道建設和鋪設工作中，出現了線路過多不知如何正確選擇的情況，可以利用該軟件，對管道優勢進行分析，從而快速選出針對性強、經濟效益高的管道。同時，將其和數據采集系統、監視控制系統等技術進行有效融合。對于工作人員來講，其能夠實現對管道實時監控的目的。如果在天然氣運輸工作中出現了任何不合理問題，都能夠及時發現、及時解決，以此來提升天然氣管道運輸的自動化管理。在開展管道鋪設工作中，還可以有效融合GPS技術經濟作用。對其鋪設位置進行精準定位，減少其中所出現的誤差問題，提升鋪設工程安全性和可靠性。

2.2自動化控制技術應用要點

在開展天然氣管道運輸工作中，利用最為廣泛的自動化管理系統便是SCA-DA系統。將其應用到具體工作中，能夠針對整個輸送線路進行宏觀調控、及時管理，從而進一步提升了輸送過程的自動化和安全性特征。另外，該系統可以對天然氣輸送狀態進行及時監管。對于工作人員來講，便可以在一定程度上有效減少其工作量，減輕工作負擔。針對在傳統工作中所出現的危險問題，也可以進行針對性解決。該系統精確程度較高，對于工作精確性的提升也產生了積極作用。在此基礎之上，對其數據收集和處理系統進行不斷優化和調整，讓工作人員能夠對整個天然氣運輸工作進行有效把控，推進運輸工作順利開展。另外，針對設備老化、零部件損壞的問題，還需要進行及時調整。如果發現該系統中出現了任何問題，應該對其進行定期維修和處理。工作人員應該在確保自身安全條件下，推進維修工作順利開展。

（1）信號采集

信號采集系統主要由各種類型的監測儀表構成，監測儀表主要安裝在管道沿線以及各個站場內，可以將相關的數據信息采集、簡單處理以及上傳調度中心，由此可見，信號采集系統具有分析管道運行狀態、實現遠程調度以及實現風險問題報警的功能。

（2）信號傳輸

常見的數據傳輸方式主要可以分為兩種類型，分別是無線傳輸和有線傳輸，對于管道分布較廣，且管道沿線基礎設施相對較差時，則需要構建無線傳輸網絡，該種傳輸方式構建成本相對較高，信號的傳播速度相對較慢，但是可以收集信號的范圍相對較廣;對于管道沿線存在完善網絡線路的區域，可以采用有線傳輸的方式對數據資料進行傳輸，該種傳輸方式的構建成本相對較低，能有效保障數據資料的完整性，該種傳輸方式對于管道沿線基礎設施的要求相對較高。

（3）信號處理

信號處理也是自動控制系統的核心功能，這主要是因為管道沿線以及站場傳輸到調度中心的信號主要以電信號為主，只有對信號進行轉化和識別，才能及時了解管道運行信息，在進行信號處理的過程中，可以根據各種類型信號的特點設定閾值，以便實現管道運行風險報警功能。

（4）信號反饋

在對信號進行處理以后，就需要對相關數據做出反饋，一般情況下，信號的反饋都是根據工作人員的經驗進行，存在人為因素的干擾，這對于保障管道的安全十分不利，在調度中心內也需要設置智能化的信號反饋軟件，通過智能軟件對數據資料進行分析，了解管道沿線存在的風險問題，并及時做出報警。

2.3對管線的監測進行加強

要對專業的監測儀器進行使用，對天然氣管道進行監測，如果發現天然氣管道的運行出現了異常，應該對相應的措施進行采用，杜絕安全隱患。在具體監測過程中，首先應該對防腐層進行監測，對管道中的電磁與電流進行利用，讓工作人員可以清楚管道防腐層的質量。另一方面，可以對不同的檢測方法進行應用，例如聽覺觀察法和植物觀察法。目前應該對更加先進的儀器進行使用，讓具體的判斷可以更加準確，以此對風險和安全隱患起到防范作用。因此，在城市天然氣管網運行的過程中，對管線的監測進行加強是非常有效的策略之一。

結束語：

綜上所述，在社會快速發展過程中，天然氣資源消耗和利用已經吸引了各行各業人民廣泛關注。在今后工作中，相關從業人員需要不斷技術研究力度。充分借助到自動化控制技術積極作用，對其進行合理化應用，不斷提升天然氣管道運輸穩定性和安全性。對于工作人員來講，也能夠為其生命安全提供充足保障。

參考文獻：

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（國家管網集團西南管道有限責任公司南寧輸油氣分公司，廣西 南寧 530000）