自動化技術在油氣儲運工程中的應用

張天禹，楊 默

（國家管網集團西南管道有限責任公司蘭成渝輸油分公司，四川 成都 610000）

我國的經濟發展，推動了社會的進步，在我國油氣需求不斷攀升的當下，需要確保能源安全，才能更好地服務經濟與社會發展。在需求不斷增長的前提下，為了滿足市場供應，我國的油氣開采量越來越大，對原始開采的油氣運輸規模也在逐步擴大，油氣開采、儲運是最主要的流程，任何一個環節出現漏洞，都會導致更大的責任事故。油氣工程建設必須要保證質量與安全，才能更好地保證輸送效果。油氣輸運需要使用管道，對于長距離運輸來說，管線環境惡劣、路線經過較長、路徑地區復雜，工程的建設難度較大，需要克服的困難更多，才能更好地保證運輸質量，實現能源安全。為了保證能源安全運輸，要引進先進的科技，對新技術加以運用，通過應用自動化技術確保油氣儲運工程更加快速、便捷地開展，減少油氣工程安全責任事故。

1 油氣管道自動化技術應用框架分析

現階段油氣管道建設越來越先進，已經在很多的環節引進了先進的技術，從當前的應用狀況看，主要是以數據采集與監視控制系統（SCADA）應用最為廣泛，在實際運行中也體現了突出的效果，這是最具代表性的應用技術，主要通過對數據采集與監控系統的鋪設，實現油氣遠程控制。實際應用中，這種技術主要是提供了全方位的監測，實現了各流程的無死角作業，通過遠程的控制，能夠為調度控制中心相關工作提供決策的參考，更為實際運輸提供了可靠的引導，從管理層面上看，也提高了運輸管理的針對性。調度控制中心主要承擔著整體過程的指揮，如果因為系統的因素出現了平臺故障，或者是通信系統中斷，站場控制系統能夠起到替代的功能，發揮調度的作用，替代監控中心的工作，發揮監控的能力，實現無縫監控，保證了整體油氣儲運不同階段信息的完整，避免出現信息丟失。PLC 控制系統是各站場的配套設備，通過對各部分點位的監控，能夠獲取各流程現場的監測數據，并通過后臺對數據梳理分析，生成調度指令并對各環節下發，這樣，設備就能夠根據指令做好系統的整體調整改進，確保傳輸的順利與快速。借助人機界面（HMI）能夠更加直接地體現現場的信息，使各部分信息更加直觀，這樣后臺的操作人員能夠根據現場的反映，及時做好調整，使實際工作更加流暢。自動控制系統是一個完整的體系，主要包括數據層、現場層、決策層及監控層4 個方面，各方面相互配合、彼此關聯，通過共同的作用，提高了油氣的輸送質量，有效發揮完整自動化系統的功能。

2 自動化技術在油氣儲運工程中的應用價值

2.1 能對油氣品質開展全面監管

油氣輸送過程中，受到各種條件的制約，其品質會受到影響，要想控制好品質，則需要通過自動化系統的監管功能，對油氣整體輸送的過程進行監管，為質檢部門提供技術支持，通過監管軟件的監測，及時形成大數據，協助質量監督機構提高監管的整體力度，這樣，質檢部門就能夠根據反饋的數據信息，系統分析梳理，對油氣過程實時監控，確保了油氣儲運工程質量。數據不僅是為質量服務，我們更能夠在數據的變化中，尋求到不同的差異性，以科學的方式找出品質上存在的瑕疵，針對質量存在的隱患，做好評估，提出方案，避免出現儲運安全質量事故，對質量問題起到了有效防控作用。

2.2 為油氣輸送提供安全保證

自動化技術的合理應用，能夠為相關的安全部門科學化管理提供思路，能夠針對工程重要領域做好安全事故的實時、全面監管，進一步提升了整體過程的安全性，強化了安全質量效果。具體應用過程中，通過對重點部位、重點環節的監管，如油庫生產、車站傳輸等部位，實施有效的全程控制管理，尋找到工作中出現的紕漏，提前預防，確保安全，為實現安全輸送目標起到重要的作用。

2.3 起到協調作用提高產能效率

自動化技術應用到油氣儲運工作中，能對各個生產運輸機構進行協調，使各機構能夠明晰自身的職責，根據自身的職責范圍做好油氣生產組織與管理，提高生產運輸的科學性、合理性，進一步提高產能效率。自動化技術不但在管理上發揮著重要價值，在對人員組織調度中也體現了優勢，能夠使相關人員更加及時、準確地了解工程各流程環節，根據面臨的任務，不斷調整人力資源結構，使人員與任務協調配合，避免由計劃的不合理性帶來損失與低質。

3 自動化技術在油氣儲運工程中的應用分析

3.1 在原油脫水中的應用

石油天然氣的生產是一個復雜的過程，需要通過各種技術的配合，才能系統性制出高品質產品，要在各個步驟中做好有效的管理與控制，才能提高原油脫水效果，保證油氣的整體品質。脫水效果的好壞，決定了產品的質量，利用高效分水裝置為油氣進行脫水處理，為脫水環節創建優質條件。以往的作業環節中，石油天然氣儲存運輸作業還存在一定的問題，無法保證品質。在脫水的設備管理上，沒有做好維護，一些設備存在技術差異，錄入管控裝置滯后、酒精檢測偏低，盡管也做了原油脫水處置，但是整體效果并不好，沒達到清理水分的成效，導致產品不符合要求，標準不足，質量不好，很容易出現石油天然氣和水混合的情況。自動化裝置的引入，能夠提高原油脫水生產效果，縮減了時間成本，保證了效果質量。自動化技術對傳統設備進行了完善，使分水裝置工作狀況更加穩定，避免了低效、低質的問題，自動化裝置維持了高效分水裝置各階段壓力平衡，起到了控制器效果，油氣物質分離更全面、更安全，有效地把多余的水分排除，保證了油氣的整體品質。現代化的分水裝置能夠進行自主檢測，能夠及時掌握壓力、油氣等的變化，通過中央處理器能達到對所有數據的判斷與分析，在標準的范圍內進行調節，確保了油氣儲運安全。

3.2 在油氣儲存監控中的應用

在油氣存儲過程中，往往會因為管理不善出現能源損耗的問題，這也是所有石油天然氣運輸時常見的狀況，一般是油氣儲存和運輸的熱能損耗，要想全面保證安全，則要對這個環節進行重點攻關，特別是流體帶來的能量損耗。石油天然氣儲存運輸過程中，需要各個環節的相互配合與協調，加熱站是提供熱能的環節，泵站是壓力環節，要控制好主要的環節，才能保證石油天然氣儲存及運輸的安全，降低能源的損耗。石油天然氣儲存運輸過程中，也會存在較大的摩擦損耗，油氣介質黏稠度影響油氣儲運摩擦損耗，粘稠度越大其摩擦損耗也就越大，相反損耗就會越小，因此控制油氣介質黏稠度是關鍵。所以說，要想做好油氣的管理，就需要找到成因，并一一進行預防，工作人員要進行溫度管控，不斷測試好石油天然氣出站溫度、降低油氣介質黏稠度、避免出現油氣介質摩擦損耗。要想在儲存運輸過程中，進行統一的標準化控制，有一定的難度，通過自動化系統的應用，就能夠通過自動化管控技術對整體性做好監控，確保了石油天然氣儲運介質溫度平衡、黏稠度不變，有效減少了能源的不必要損耗。

3.3 在生成報表中的應用

石油天然氣儲存運輸是一個復雜的過程，在這個過程中，各個單元要共同支撐與配合才能很好地完成儲運，產生的各種報表數據是油氣運輸的保障，要不斷生成各種報表，對過程進行記錄與分析，這樣才能為相關的部門提供最后的決策參考。傳統的報表大量的數據都是人來完成，通過統計人員對各個環節的收集梳理，再向報表內進行數據填報錄入，作業量大、方式落后，存在數據丟失、數據差錯等問題，所得到的報表不能為實踐提供充分的參考，報表準確率不高，影響到了工作的效果與效率。自動化技術的應用，大大改變了這個環節的工作方式，能夠通過對各流程數據的自動化提取，形成自動化的報表格式，使各項參數向報表中進行自動錄入、生成，為工作人員有效了解生產步驟信息、狀況提供了巨大的幫助，同時，精準的報表數據也能夠給企業領導決策帶來有意義的參考價值，推進了企業的進步與發展。

3.4 泵類設備中的應用

油氣儲存運輸過程中，對泵設施的效率要求非常高，通過平衡的壓力，保證油氣的安全輸送，實現高質高效目標。傳統的壓力控制無法實現全域統一協調，通過自動化技術在泵設施使用中的應用，能更好地了解泵設施運轉的狀況等，提高泵設施的運轉效率。自動化技術對設備進行自主監控 隨時精確算出泵運轉效率，后臺的人員就能夠根據前方數據對效率進行測算，及時找出變化原因，保證了設備的穩定運行。根據標準做好設備的有效調節，使泵設施運轉效率更加符合指標要求，如原油黏度溫度、電機運行效率、入口過濾裝置摩擦力大小等，通過對相關的參數分析，就能夠計算出當前的損耗情況，根據損耗與運行調整好節流閥組數據，有針對性地做好油氣運輸管理與控制，使油氣傳輸過程更加穩定高效，連續運轉。

4 自動化技術在油氣儲運工程優化策略

4.1 提高設備的運行效率

自動化技術的應用，大大提高了石油天然氣項目的整體效率與品質，保證了作業的高質量完成，通過先進技術的應用，減少了人力勞動成本。相關后臺操作人員可以根據系統給出的數據，對設備流程進行調節，提高了工作效率。一是自動化技術對泵類設施實現了科學的管理。在油氣運輸的過程中，泵類設施是重點設備，主要起到了為油氣儲輸帶來壓力的作用，沒了壓力，則無法實現快速的傳輸，自動化技術能夠提升泵設施功能，在對設備的管理中起到了重要的作用。憑借能耗計量儀器就能夠對泵設施運行中的各種數據進行提取，數據就是損耗的真實反映，通過對具體能耗分析，計算出符合能耗的數值，以此，避免出現油氣儲存損耗的問題，保證油氣儲存運輸有效運轉。技術人員在對設備進行控制時，需要各種數據的支撐才能完成分析，如果數據不精準，就會影響到分析效果。技術人員經過細致觀察及剖析泵設施數據變化，進一步找出泵類設施運轉缺陷，通過自動化控制調節做好數據的標準化修正，保證了設備的良好運行，有效避免了設備不穩定運轉造成的影響。二是自動化技術對消耗設施管控。通過自動化技術對加熱爐火大小進行監管，不需要人力現場觀察，就能夠形成數據的自動上傳，作業人員根據所取得的石油天然氣水分含量參數變化，有效地對加熱爐爐火大小調控，這樣能夠降低加熱爐運轉頻次，使燃料消耗量得到控制，避免了能源的無端消耗，確保了運行安全性及可靠性。三是自動化技術檢測能夠控制摩擦力。油氣運輸管道是當前最為重要的設備，如果管道閥出現了問題，那么就會導致石油天然氣運輸溫度發生變化，溫度的變化不但會增加運輸的危險性，更會導致油氣儲存運輸摩擦力增大，這是運輸過程中最大的危險源。相關技術人員一定要應用好檢測系統，實施管道閥組整體統一的調控，這樣就能夠在保證安全的前提下，降低能耗，有效保證石油天然氣儲運效率。

4.2 有效調整參數程序

油氣儲運是一項系統的工程，要想保證全過程安全，則要合理做好各流程的控制管理，通過自動化技術不斷深入運用，能夠實現科學管理控制，保證了油氣儲運設備故障能得到快速解決，避免了事故的發生。其中影響調和各功能的是數據，通過遠端控制就能夠檢測到相關的各組數據。通過相關的數據分析，及時發現設備運行故障，做好故障點位的檢測。全過程控制與管理能夠保證油氣儲運的安全，各項參數分析做到了對程序的完善與補充，實現油氣儲運全過程的精細化管理。

4.3 加強人才培養

傳統的人力操作主要注重的是技術能力與業務水平，對個人的工作技術能力要求非常高，一些重點的流程還需要有專業的人員把控，這樣才能更好地保證生產運輸的安全。當前，技術不斷創新與發展，新技術、新設備投入到各個流程環節中，極大地提升了工作品質與效率，保證了生產的連續性。各生產運輸環節即便已經引進了自動化技術，也并不是說不需要技術人員了，相反在自動化控制時代，更需要熟練的自動化控制人員，能夠對自動化系統操作，才能完成整體生產過程。人力資源是第一資源，不論是哪一個時代，都需要把人的作用放在首位，油氣公司需要加強人才培養的能力，通過系統的培訓，全力打造完善自身的人才團隊，建立良好的用人識人管理體制，組織員工知識培訓，著力創建一支屬于自己的高素質人才隊伍，這樣，才能在生產中了解企業的目標、遵循作業步驟、牢記安全責任。

4.4 提高技術管理水平

自動化油氣儲存運輸要與技術合作，才能帶來新氣象，形成新模式，更好地服務生產與實踐，油氣運輸作業中，信息化技術是重要的依據，要做好技術的多點融合。目前來看，遠程油氣輸送監控已經成為了現實，科學合理利用各項參數信息，做好監控數據的提取，在實踐中不斷應用各項數據，通過技術應用做好企業管理，提升所有環節的管理能力。信息化技術產生的所有數據，都是管理的基礎，要學會利用大數據進行管理與控制，為以后自動化程序修改提供良好的保障。

油氣儲運要保證質量與安全，要做好全過程的判斷與分析，強化油氣儲運過程科學管控。自動化技術運用能夠促進企業的技術創新，通過技術提升，不斷提高生產運輸的效率，對生產運輸關鍵流程控制與管理，才能起到技術管理的作用功能，發揮出技術控制與自動管理的效用，如加熱時間是重要的環節，需要把握好技術標準，通過技術標準的界定，合理預設加熱時間，實現高品質的生產作業。計算機技術是當前應用最為廣泛的技術形態，要用好計算機的功能，不斷優化流程環節，對油氣儲運輸送管首端與末端壓力、溫度等相關參數做好對比，及時發現流程中的不足，做好補充與修正。技術人員更要學會網絡管理，對參數數據做好及時的傳輸，確保后臺能夠及時分析判斷，保證各個環節的合理控制，使油氣儲運效率得以提升。

5 結束語

綜上所述，油氣儲運作為油氣資源生產輸送關鍵環節，一定要充分用好自動化技術，最大程度提高油氣生產存儲質量，使各個工作流程更加簡化、快捷，降低工作量，提高整體效率，全面推動油氣儲運行業穩步前進，健康發展。