天然气管道输送自动化技术探讨

天然气管道输送自动化技术探讨

杨磊

山东省天然气管道有限责任公司 山东 济南 250000

摘要：针对天然气管道输送过程中的自动化及控制技术，本次研究结合我国天然气管道输送现状，从多个角度出发，对自动化技术及其控制技术进行深入研究，为提高我国天然气管道的自动化技术及其控制技术奠定理论基础。研究表明：目前我国天然气管道逐渐完善，但是在输送天然气过程中可能会出现安全问题，同时天然气管道的输送需要参与的人员较多，这给管道运营公司带来了一定的经济负担，因此，天然气管道公司需要从分量评估技术、自动化检验技术、失效率计算以及等级划分等四个角度出发，分别采取了相应的措施，并探讨了天然气管道输送自动化技术的实际应用，从而切实提高管道的自动化水平。

关键词：天然气管道；自动化；控制技术

前言：天然气管道的主要功能是将天然气资源传输到用户天然气设备中，从而实现天然气的应用。随着我国城市建设进程不断推进，天然气输送管道系统也变得愈加庞大。在整个管道系统当中，需要应用各种设备、设施进行组合管理，从而实现天然气管道传输效益最大化。作为一个长期能源传输的设备，该技术能够支撑整个气井到集输管网，包括天然气净化、充入氮气、传输的整个过程。通过融入自动化系统，能够加强天然气管理系统管理工作，提高资源的利用率、降低天然气传输中的损耗率，同时，自动化系统中还包括了监测子系统，如果在传输过程中出现了问题，会发出警报并表明哪个部位出现了问题，从而大大提高了天然气管道系统的维修效率。

1天然气管道输送自动化技术应用现状

1.1我国天然气输送自动化技术现状分析

从宏观层面上分析，我国燃气管道的经典代表就是“西气东送”，并且西气东送系统也代表了我国天然气管道输送自动化技术的发展水平，现如今这一技术已经能够和发达国家相媲美。在实际应用过程中，主要是采用了卫星遥感和GPS技术进行数据采集和在线监测功能，实现了管道的数字化管理模式，并通过超声波流量对天然气进行计量，从而提高管道输送、管理效率。通过应用天然气管道输送自动化技术极大的提高了天然气输送的稳定性与安全性。

1.2国际天然气管道输送自动化技术现状分析

由于国外气田的开发实际相对较早，在先进技术的支持下输管道自动化建设也更加先进。网络技术的发展带动了天然气管道输送自动化发展进程。国际化的天然气管道输送自动化技术在实际应用中，比我国天然气管道输送自动化系统集成度更高，从而进一步提高了天然气的利用效率，提高了企业的生产规模，将集气管网、输气管线、气田与用户连接到一起，并对天然气管道的设计、探勘、施工、运行管理、维护等提供了更加精确的资料。从总体上来说，我国大型天然气管道输送系统自动化技术和国际上并无太大差距，但是局部管道输送自动化依然存在着一定差距。

2天然气管道输送自动化及控制技术

2.1分量评估技术

天然气管道所处的区域不同，对安全性的要求也存在一定的差别，在天然气管道输送的过程中，需要对管道进行一定的检测，以此保障管道的输送安全，管道检测属于一项十分庞大的工程，工作量相对较大，需要参与的人员也相对较多。分量评估技术的引入可以很好的改变这一现状，所谓的分量评估技术就是根据天然气管道所处的区域、地质环境以及外界的因素对管道进行分类。针对不同级别的管道，分别采取不同的检测措施，以此使得检测效率可以得到提升。

2.2自动化检验技术

为了进一步保障管道的运行安全，管道运营公司也需要引进自动化检验技术，这主要是因为受到内外环境的影响，天然气管道使用一段时间后必然会出现严重的腐蚀问题，如果腐蚀较为轻微，则不会对管道的运行产生重要影响，如果腐蚀较为严重，则会对管道的安全产生重大影响，通过自动化检验的方式，可以及时的发现管道内的腐蚀点以及对腐蚀程度进行评估，根据评估结果，工作人员就可以采取相应的措施保障管道的运行。

3天然气管道输送自动化技术的实际应用

提到了西气东送工程就不得不提SCADA系统。SCADA系统在我国应用的时间较长，也更加成熟。SCADA系统能够实现对管道输送的自动化控制和监控，从而及时获取天然气传输信息数据，并且能够掌握相关设备的运行状况，对相关设备进行调控，这样即可让自动化技术在实际应用中得到保障，提高生产的稳定性和安全性，实现天然气生产和输送的自动化、精准化，降低人力投入量。自动化监控系统主要是为了降低生产运行的潜在风险，提高天然气在输送过程中的安全性和可靠性。SCADA系统是实现天然气输送自动化的基础，更是实现自动化、网络化发展的前提。

SCADA系统在实际应用中和GPS、GIS等技术相结合，并配套相应的硬件设备，从而给天然气管道输送自动化提供了实时监控、测量功能，所采集的数据信息也更加全面。对提供运行效率、降低成本有着积极作用。从整体上来看，我国天然气管道输送自动化水平与国际发达国家还存在着一定差距，这就需要在管网协同管理和灾难恢复方面进行进一步的研究和发展。

第一，不断优化设计方案，控制施工成本、提高投资力度和科研力度，提高成果转化率，从而创造更多的附加经济效益。

第二，对SCADA系统、GPS技术、GIS技术、卫星遥感技术进行进一步的优化整合，从而提高天然气管道输送自动化技术的计量精准性，加强气源和用户之间的网络连接性。

第三，通过借鉴发达国家和地区的自动化技术应用实践和经验，加强自动化技术的科研力度，加快技术创新步伐，让先进的科研结果迅速成为实践技术，并且在实际用用当中需要再创新。

第四，由于天然气管道自动化技术是一项非常复杂的工程体系，所涉及的学科和知识非常多，同时要融入更多的信息技术，并结合物理技术、红外线遥感技术、卫星技术等，从而全面提高管道自动化设计的精准性，完善内部体系。

4 SCADA系统实际应用

我国某能源公司应用了 SCADA系统，该公司天然气管网覆盖全县，工程总用地面积为100亩，通过SCADA系统能有效控制天然气的全网输送与液化系统。并且通过大量实践证明，SCADA系统具有较强的抗干扰能力，稳定性相对而言较为可靠，监测精度高，可以不间断实时与上位机无线通讯，且设备调控准确、平稳，能有效调节与实时监测管网参考，既提高了工作效率，还实现了无线远程监控。通过对部分天然气首站的压力监测数据分析，从数据曲线与数据记录中可以充分反应出，系统通讯状态良好，运行稳定正常，无需人为干预，可自行控制，能够依据调控方案对压力参数予以及时调节，使其保持在安全范围，具有较为良好的应用效果，不仅提高了生产效率与自动化程度，还为输配与生产的安全进行提供了切实有效的保障。

结束语：

综上所述，随着我国科学技术不断发展，推动了天然气管道输送自动化的建设进程，通过分析国内外天然气管道输送自动化发展情况，我国管道输送自动化还需要进一步加强，特别是一些微观层面问题。这就需要相关机构、部门加强对自动化技术的研究工作、提高科研成果转化率、进一步开发SCADA系统，这样才能够进一步推动我国天然气管道输送自动化发展。

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