摘要:随着国内各项经济的增长,人民对天然气的使用越来越多。天然气使用量的增长,也让天然气的输送问题出现。自七十年代到如今,天然气管道输送也在逐渐得到改善,再加上科技水平、信息技术的创新支持,天然气管道输送已经呈现自动化的发展趋势。本文针对天然气管道输送自动化及自动化控制方面,进行了深入的分析与研究,结合自身多年的工作经验,对天然气输送现状进行了分析,并提出了相关的措施,为我国天然气管道输送自动化及自动化控制的研究,提供参考。
关键词:天然气管道输送;自动化控制;技术研究
前言
我国天然气行业,经过几十年的发展与探索,虽然在输送方面已经得到很大的改善,但是城市化建设的加快和人口使用需求的增加,使天然气管道输送问题成为诸多专家、学者研究的重点。综合我国近年来的天然气管道输送发展形势来分析,我国天然气管道输送借助科技力,呈现出输送自动化的发展趋势。针对天然气管道输送问题,很多专家都提出了建设性的建议。笔者从事天然气行业多年,针对天然气管道输送自动化及自动化控制技术,提出了自己的观点。
1.对天然气管道输送的概述
目前,我国天然气管道输送的投入成本,主要源于管材。随着城市建设的加快,天然气的使用量在逐年增加,因我国年对天然气的使用较早,天然气管道输送网络错综复杂,管道长且环境多变。另外,我国天然气设备(仪器仪表、压缩机等)众多,以传统人为操作的方式,难以适应时代的发展脚步。
天然气管道输送自动化及自动化控制技术,同样需要天然气管道的选用,符合国家对天然气管道的要求与标准,避免因管材问题造成天然气的泄漏,导致火灾、爆炸等事故的发生。加大天然气管道输送自动化的技术,可以保障管道输送中自动调整,降低管理人员和操作人员的工作量。天然气本身有着易燃易爆炸的特点,对人民的生命及财产的危害性极高,再加上我国天然气管道输送网络的复杂性,加强天然气管道输送管理就显得十分重要。
近年来,我国自动化技术的不断进步,延伸了自动化应用的领域。天然气管道输送工程结合自动化控制技术,建立一个集成天然气开发、输送、存储等自动化综合管理体系,利用数字化、智能化、自动化的方法,将天然气管道输送管理提升,从而提高天然气管道输送运行安全,满足城市、城镇等人口对天然气的使用需求,使我国天然气管道输送的发展不断进步。
2.国内外天然气管道输送自动化及自动化控制技术现状
2.1国内现状
从发展历史来看,我国天然气输送管道自动 化技术相对于国外而言,对天然气管道输送自动化的研究,起步较晚。在我国天然气的应用中,主要以西气东输的管道为主。近些年,国家对天然气的重视,加快了诸多企业对天然气管道输送问题的研究。例如:石油大学,通过开发天然气管道动态仿真软件,实现了天然气长距离输送管道以及配管网的动静态仿真。从计算机应用和工程技术施工水平两方面来分析,国内与部分发达国家,还存在一定的差距。
现阶段,天然气管道输送自动化技术,可以利用仿真软件和相关设备,对天然气输送工作进行模拟、监测与数据采集。卫星遥感技术以及GPS等多种技术的结合运用,加强了对天然气管道的定位,有利于检测人员对天然气管道泄漏问题的排查、修复等工作。
国内天然气管道输送自动化,也加强了对超声波流量计的应用。虽然我国天然气管道输送自动化技术,在不断的加强先进设备与科学技术的应用,但我国疆土辽阔,其天然气分布并不均匀,地质环境多变且复杂,追赶国外天然气管道输送自动化控制技术,尚且存在一定的差距。另外,我国天然气管道建设方面,因管网分布较多,所以实现全国性的天然气管道输送自动化,还存在一定难度,需要进一步的研究来提升管网的协同管理以及灾难恢复等。
2.2国外现状
早在20世纪60年代,美国就已经开始了对输气管道的优化研究工作,再经过多年的发展,已经建立了较为成熟的工业天然气输送管理理论,并且已经应用到了天然气管道输送的应用当中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆国外天然气管道输送研究,主要解决天然气运行的稳态优化问题,其中也涉及油气管道行业。这也说明国外的天然气管道输送自动化控制,相对国内天然气管道输送管理较为成熟。
在国外,一些软件公司也已经开发出了对干线输气管道、管网运行的优化软件。例如:Stoner公司开发了用于气体稳态管网的设计软件——SWS、长输管道动态工况的模拟软件——SPS。此外,国外天然气管道输送自动化控制技术,不单是结合网络技术与自动化技术,而且还利用GIS加强对天然气管道的设计、监测、施工等。通过软件公司的开发与新技术的应用,国外天然气管道输送方面不仅能够降低成本,而且更便于施工与找出施工问题,更便于对天然气管道的检修工作。
根据对国外天然气管道输送的研究,笔者发现,国外某家天然气公司将优化运行的技术,应用在输气管道上时,该输送管道的运行能耗节约了百分之十左右。国外的天然气管道输送自动化技术相对成熟,但并非全部适用于国内天然气管道建设,天然气公司再引进先进技术的同时,要保障气其技术的实用性。
3.国天然气管道输送自动化控制技术
3.1 SCADA系统运用和大力推广
SCADA系统对天然气输送的数据采集与监视控制系统,是利用计算机来对天然气管道输送进行调整、调度。这种自动化系统,在天然气管道输送中,不但能够对天然气输送进行采集与监控,而且并对采集的数据进行记录与整理。通过实施搜集及整理,便于技术人员发现其中存在的隐患,并及时制定解决方案和处理办法,提高了天然气的输送安全。国内对SCADA系统的应用,已经十分普遍。例如:利用SCADA系统监控远程RTU 阀室。SCADA系统的运用和推广,不仅可以完善天然气管道输送自动化,并能够为自动化技术提供可 靠性。
3.2智能化软件的投入使用
一套完整的天然气管道输送自动化控制技术,不但单靠SCADA系统来维持,更需要其他的智能软件,从而组成完善的天然气管道输送自动化控制系统。智能化软件的投入使用,会提高天然气管道输送的智能化。通过多款软件的结合运用,降低了天然气管道输送运行的问题,保障了人民、工业对天然气的使用需求。例如:管道模拟仿真软件,GPS以及GIS技术。这些智能化的软件,将对天然气管道的运行、性能进行实时监测。部分软件通过手机数据,就可以进行操作,方便了员工在发生问题时,对问题及时解决。这也大大提高了天然气管 道运输的生产效率,并且减少了输送的综合成本。
3.4加大资金投入,提升自动化系统智能程度
自动化系统的创新,需要资金的支持。政府或企业通过加大资金投入,有助于加快天然气管道输送自动化控制系统的开发。未来的天然气管道输送,也需要科技力的支持。在管道输送正常的运行状态下,SCADA系统并非完美的自动化控制系统,需要技术人员的后期维护,不断的更新升级。这就说明,中国天然气管道输送自动化、智能化,需要不断地提升和跟进。许多天然气管道输送,已经实现了SCDAD的全面自动化技 术,但是需要值班人员对数据的监控。未来的天然气管道输送的发展,应以无人值班的自动操作、维护等方向进行发展。这就需要政府和企业对天然气自动化系统管理得重视,从而提升管道输送的智能化程度。
总结
总而言之,我国天然气管道的输送技术,已经在不断的改善。通过对我国天然管道输送的现状分析,对比国外天然气管道输送的优势,总结出天然气管道输送存在的问题,政府和企业需要加大资金的投入,培养优秀人才来提升研发力度,保障人民的财产与安全。天然气管道输送自动化及自动化控制,将会成为全球性的研究话题,位置未来天然气管道输送技术发展的主要方向。
参考文献:
[1]刘银德.关于天然气管道自动化控制技术探讨[J].石化技术,2016,2305:244.
[2]赵一帆.电气自动化仪表与自动化控制技术的思考[J].中国高新区,2018,08:159.
[3]陈佳伟,葛淩志,孙旭.天然气管道自动化控制技术探讨[J].化工设计通讯,2017,4308:57.
论文作者:邓鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/1
标签:天然气论文; 管道论文; 技术论文; 自动化控制论文; 我国论文; 国外论文; 管网论文; 《基层建设》2019年第11期论文;