天然气管道自动化控制技术探讨

天然气管道自动化控制技术探讨

王鹏 ,王颂 ,翟增志

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摘要：天然气是人类日常生活中最重要的一种能源，它是一种比较环保、健康的能源，与国家近几年提出的“绿色环保、可持续发展”的要求相吻合。随着天然气应用范围的扩大，对其质量的要求也越来越高。在天然气管道中采用自动化控制技术，能有效地改善天然气的质量，并能实现对天然气管道的有效控制与管理。所以，对天然气管道的自动化控制技术的研究是十分必要的。

关键词：天然气；管道；自动化控制技术

1.天然气输送管道特征

天然气是一种非常危险的易燃、易爆材料。因此，对天然气管道进行自动化控制是一项十分复杂的技术。天然气管道是输送的重要渠道，要保证输送的安全可靠，在天然气管道输送中，自动化控制技术是一种非常重要的技术，它可以有效地提高天然气输送的效率，使人们的生产和生活得到最大程度地满足，从而提高人们的生活质量。天然气管道控制技术是一种将天然气开采、输送、利用等环节有机结合起来的一体化技术，为天然气输送与储运提供了更好的服务。采用自动化控制技术对输气过程进行了有效地控制，并对有关参数进行了设定，从而实现了天然气的输送。

2.天然气管道自动化控制技术发展的现状

随着我国经济社会的发展和进步，天然气管道的自动化控制技术在天然气管道中的应用越来越广泛。尽管是一个起步比较晚的行业，但是却有着很好的发展势头。尤其是在天然气管道上的大规模应用，将为提升天然气利用率，推动我国天然气资源可持续发展提供新的契机。在天然气管道的设计中，为了获得天然气管道的压力和流量，对天然气管道进行了稳态的计算，并对天然气管道的实际运行情况进行了验证。目前，国内已经研制成功了一套天然气管道动态仿真软件。利用该系统，可以对天然气管道、压力阀、压缩机以及用户输油管道等进行动态模拟，便于技术人员对系统运行情况进行分析，并提出相应的改进措施。因此，将控制系统（SCADA）与天然气管道自动化控制技术有机地结合起来，可以使天然气管道自动化控制技术得到进一步提高。

对天然气管道输送进行实时监控并对其进行记录，能够达到对天然气管道进行有效管理的目的，同时，将卫星遥感技术与GPS联合应用，能够提升对天然气管道故障进行及时、有效地识别和处理的能力。为了保证燃气压力不会急剧上升，保证管道的压力、流量满足规范的要求，采用了超声流量计。但是，我国因地域不同，其天然气分布非常不平衡。在天然气管道中，有许多因素会影响到天然气管道的使用。目前，管道中存在着许多不能完全满足要求的问题，管道自动化控制技术在工程中的应用也存在一定的难度。因此，必须加强对天然气管道自动化控制技术的研究，促进天然气管道自动化控制技术在天然气管道中的应用，确保天然气管道安全可靠。

3.提高天然气管道输送自动化控制技术水平的建议

3.1积极应用智能化技术

将人工智能、红外遥感、卫星监控等多种技术相结合，以我国石油大学开发的“天然气管道动力学模拟系统”为例，对我国天然气管道输送线路的优化设计起到了积极的推动作用。通过对天然气管道的动态模拟，数据采集，监测等技术的综合运用，达到了对天然气管道进行监测的目的。不但使天然气管道的管理达到了自动化程度，还能对天然气管道中出现的异常现象进行及时地检测与处置；同时，基于GPS导航技术，管道输送自动化管理，实现管道精准铺设，可有效减小管道铺设误差，降低工程事故发生概率。

3.2加强天然气输送过程的风险管控

在天然气管道输送过程中，风险控制是天然气管道输送过程中的一个重要环节。天然气作为一种易燃、易爆的气体，其在输送中的危险性非常大。而且，每个区域的环境状况都很难对其进行有效地管理，也存在着诸多的风险与隐患。所以，对天然气管道进行自动化管理，必须对其进行风险控制。要健全与之相适应的工作机制，评价并分析每一个流程中存在的可能的危险，构建出一套与之相适应的风险控制系统，以降低安全隐患。比如，在天然气输送的自动化管理中，就需要将管道坐标信息、设计运行参数、故障记录等重要数据进行整合，对事故原因、影响及其对周边环境的影响进行分析，并以此为基础，构建出与之相对应的应急响应机制，并以各个站点的实际情况为依据，制定出一个合理的应急预案，以保证以最快的速度，最大的范围，将损失降到最低，避免事故的再次发生。

3.3重视人才培养

专业人员始终是行业发展的驱动力，因此，加强对天然气管道自动化控制人员的培训，是提高天然气管道自动化控制水平的重要途径。天然气管道的设计与维护，天然气管道输送自动化控制技术的研究与开发，都与人工智能、卫星监控等技术紧密结合。急需一批专业素养高、知识渊博的复合型人才。首先，各高校要顺应时代的发展与产业的发展，对有关专业进行适时的设置与更新，以增强其实效性与时效性，为国家天然气管道输送自动化系统的建设提供高水平的技术支持。其次，研究机构及有关企业应从改善人才待遇、拓宽人才晋升渠道、提供职业发展平台等方面进行人才的引进与录用，提升人才资源的质量，并以高水平的人才来促进我国天然气输送业的高质量发展。

3.4不断创新自动化技术

目前，在对天然气管道自动化管理系统进行研究的基础上，可以将发达国家的经验作为参考，并对我国的国情进行充分地考虑，关注解决自动化技术应用中出现的不匹配问题，对自动化技术进行提升，具体包括了电子通信系统、远程监控系统、风险预警系统、自动化处理系统，构建健全的管理体系，让自动化控制技术的功能充分发挥出来，从而提升天然气管道输送的控制效果。另外，通过优化管道设计，降低工程投资，节约的资金还可以投入到技术研发中，加大对自动化控制技术的投入，对自动化控制系统进行优化，使得自动化控制系统功能更加强大，更加稳定可靠，进一步提升管道输送自动化工作的效率。

3.5完善相关的管理制度

天然气管道输送的自动化管理是一个比较复杂的问题，它包含了配电站、压气站、储气站、采运等各个节点的管理，这在一定程度上提高了管理的难度，从而对整个系统的安全和输送质量产生了影响。所以，有必要以与自动化控制技术相结合的方式，对有关的管理体系进行持续地改进，并将各个层次的部门整合为一个单位，实行统一领导、分级管理，对有关部门和人员进行明确的职责分工，从而达到对他们进行集中管理的目的。与此同时，以自动化系统所收集并反馈的数据信息为依据，制定出一套行之有效的改进方案，以保证信息的传递变得更加灵活、高效，进而提高自动化管理技术在整个管理系统中的应用效果。

4.结语

综上所述，在国内，天然气输送方式以管道输送为主。由于自动化技术的发展，使得天然气管道的输送效率得到了极大的提升，同时也大大降低了输送费用。但由于天然气具有易燃、易爆等特点，因此，在输气时，必须加强对其管道输送安全的管理。随着科技的发展，自动化控制技术在天然气管道输送过程中得到了广泛的应用，从而使天然气管道输送过程中的自动化控制与管理成为可能。但是，目前国内在天然气管道自动化控制方面还存在着许多不足之处。今后，有关部门应加大对管道输送自动化技术的研发与创新力度，以进一步提升管道输送的自动化水平，为我国经济的可持续发展作出贡献。

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