智能化技术在天然气场站生产管理中的应用论文_李心凯 周少成 黄吉峰 詹国东 徐奇鹏

智能化技术在天然气场站生产管理中的应用论文_李心凯 周少成 黄吉峰 詹国东 徐奇鹏

中石油管道有限责任公司西气东输分公司广东管理处广州压气站 广东广州 511500

摘要:智能化技术的应用实际就是将数字化与劳动组织架构和生产工艺流程优化相结合,按生产流程设置劳动组织架构,实现生产组织方式和劳动组织架构的深刻变革。从而利用科技技术水平进一步解放人力劳动的参与度,优化生产组织管理模式,实现注重智能引导,过程管控,人力资源优化,增强生产效率,强化安全管理的智能化运行理念。最终形成智能化生产,智能化管理的新型石油天然气生产模式。

关键词:智能化技术;天然气场站生产管理;应用

1天然气场站智能化控制的要求

在新形势下,随着燃气行业的发展、技术的进步和特别是客户需求的提高,需要对已经推广、应用多年的SCADA系统功能进行进一步的开发、完善和提高。场站智能化控制系统是在已有的SCADA系统基础上,通过更加完善的硬件设计、功能开发、系统整合而设计的全新的场站智能化控制系统。传统的场站SCADA系统,比较注重的是站点运行状况的数据采集,包括:压力、温度、流量等数据采集和报警,实现的控制功能很少;而全新的场站智能化系统在整合传统SCADA系统功能的基础上,通过对连锁控制、远程调压系统功能、区域优先级控制功能的开发,同时整合已有的I/O数据采集系统、贸易计量系统和电控阀门控制系统,通过全新功能的定义和开发,通过对各子系统的整合,实现了对整个场站的智能化控制和自动化管理。

基于燃气SCADA系统的远程调压、调流的显著特点在于:

1)不受时间、人员、地域、天气、距离等多种因素的制约;2)在网络通讯正常的情况下,可快速(一般在几秒钟之内)根据输配调度的需求和预案;3)通过SCADA调度中心下发调压或调流控制指令到远端的调压、调流系统;4)调压、调流系统在接到指令后迅速做出判断,根据当前的工况在短时间内完成压力或流量调节过程;5)调压系统会不断地将现场的系统参数传回到SCADA调度中心,并为调度中心调度决策提供重要的管网状态实时数据。

2天然气场站智能化控制的组成

智能化控制系统有站控制RTU系统(SCS),站控制系统完成站内的控制流程切换等控制。独立设置过程控制RTU、计量采集RTU和电动阀门控制PLC,调压工艺区采用监控调压器和电动调节阀的设计,以及必要的压力、温度、流量以及气质分析等仪表。还包括已经建立的调控中心SCADA系统平台。智能化控制天然气场站的控制分为三级:第一级为就地控制级,场站内单体设备或子系统的就地独立控制。第二级为站场控制级,对站内工艺变量及设备运行状态的数据采集、监视控制及联锁保护,并与调控中心进行实时数据交换。第三级为调控中心级,调控中心对全线及各站场进行监控、调度管理和优化运行等。

3智能化技术发展

(1)智能化技术发展。随着科技不断进步,高集成自动化系统、高安全系数、高生产效率、较低操作成本的智能化管理生产模式已然成为当前现代化石油天然气企业的发展趋势。加强智能化技术的普及及应用,形成科学化、信息化的生产管理方式,从而实现现场数据采集、传输、中心信息处理、指令下发、执行的闭环智能操作方式。并且利用智能化技术将高危操作风险进行分散控制、集中反馈管理,从而使得生产管理在高度可控范围之内。因此建立高效、安全、稳定的智能化平台是实现上述管理情形的基础。通过信息网络等智能技术将天然气生产相关复杂信息结合一体,充分利用自动控制、计算机信息网络、天然气集输管理等信息资源的共享平台,提升天然气处理工艺过程中的监控及智能化生产水平。

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(2)智能化下生产的迫切需求。智能化技术的应用就是进一步解放人工管理投资,从而进一步降低了天然气生产过程中的操作成本、做到组织机构精简、提高生产信息的时效性。是现代化石油天然气企业所迫切需要的。

4智能化技术的特性

(1)协同性。整合生产企业内外部资源,通过智能化技术建立统一平台对生产过程中的各项业务进行管理,做到业务流、资金流、数据流等无阻碍流通与交互。实现了生产与控制管理的全面协同。(2)智慧性。智能化技术平台拥有自主控制、管理、储存、查询、分析的能力。在智能平台上能够对生产进行自主管理控制,操作人员通过查询,数据分析并结合平台信息反馈的情况进行进一步管控。这就是智能化技术的智慧性,不单单只是提供信息化数据,更是为高效的操作搭建的智慧性的交流平台。(3)安全性。生产信息数据对于石油天然气企业属于内部保密信息。而智能化技术所具有的安全保密能力解决了此项问题。智能化技术管理平台主要通过权限设定来对生产信息情况进行管理。针对部分文件、数据的浏览、修改、删除权限制定相应的管理权限。并对部分重要数据及公文流转进行记录跟踪,使得信息数据永远保持安全保密的状态。

5智能化技术现实应用情况

(1)监控模块。针对气井、集气站、处理厂中心采取三级监控管理。利用气井实时或者定时图像采集技术、集气站视频实时跟踪、生产区域实时录像、处理厂集中监控。对从井到站再到厂进行三级监控。并针对每一部分监控操作权限进行划分,做到逐级监督、分层管理,立体化运行。从而达到智能监控,智能管控。(2)生产数据自动生成。气井生产数据、集气站生产数据、处理厂处理数据是每日生产情况的直观反应。采用智能化数据整合大大降低数据管理难度。利用智能化技术手段对各生产单元数据进行整合,统一汇总生成日报表,大幅提升工作效率。(3)生产协同平台。利用智能化管理模块将生产终端核心业务、生产现场监控情况、安全运行应急模块集成为一个管理平台统一进行操作管理。利用智能生产管理平台实现远程管理。针对生产过程反应的直观工艺技术问题,可以利用生产协同平台进行协同处理分析,使得生产问题能够在最短的时间内得以解决。(4)信息共享。利用智能化信息共享平台能够促进办公效率。信息共享使得生产管理没有了距离,进一步优化提升了员工的办公环境及水平。进一步摒弃了逐级送达的繁琐工作流程,将办公流程简洁化,使得两地办公得以实现。(5)多级远程关断。利用智能化技术实现多级远程关断。场站事故状态下的紧急关断会根据具体生产情况,事故发生位置,智能化安全系统会进行自主判断进行多级远程关断,以保障生产安全。其中一般主要包括高低压紧急截断阀远程关断、场站外输区电动阀远程关断、集气站进站干管电动执行机构远程关断、集气站出站干管电动执行机构远程关断。(6)远程自动排液应用。在智能化技术的普及下,各场站逐步采用无人值守管理模式。站内闪蒸分液装置、分离器装置通过智能编程自动控制排液阀门从而实现自动排液。另外远程控制电动排液也应用在其中,实现人工远程可控、自主智能型的双层生产管理模式。

结束语

借助数字化智能化技术实现天然气生产管理运营是近些年来的主要手段。智能技术是一项复杂的辅助管理系统,通过智能化管理可以将气井、集气站、处理厂各类生产信息进行处理,从而不断完善更新,使得天然气生产管理水平进一步提升。在智能化技术的帮助下,实现多种业务集中处理,协调运作。加快处理厂站生产调度及生产指令决策速度。

参考文献

[1]冯超.天然气场站运行过程的安全管理研究[J].化工管理,2018(25):80-81.

[2]张泽华,王文鑫.天然气场站安全生产中物联网技术的应用[J].中国战略新兴产业,2018(24):17.

[3]刘玲,王玲.浅议石油天然气场站安全管理工作[J].石化技术,2018,25(04):230.

论文作者:李心凯 周少成 黄吉峰 詹国东 徐奇鹏

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第13期

论文发表时间:2019/9/4

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