长输管道自动化技术现状和发展趋势

长输管道自动化技术现状和发展趋势

王清江、刘晓兵、王治洪

中国石油管道局工程有限公司第三工程分公司  河南郑州  450000

摘要：管道输运是一种中心网络结构，不仅能够有效提高石油在输运中的安全性及输运量，同时也能够更好地提升油气输运品质。大多数长输管道输运基于自动化系统来实施构建，对自动化系统的要求比较高，需要强化管道自动化系统的维护和管理，这样才能够更好地带动输运质量提升。目前大多数长输管道系自动化系统在实际工作中面临着油气输运负荷率较高等压力，给自动化系统的应用带来了一定挑战。本文结合应用维护，详细分析当前存在的问题，通过多套自动化系统应用调研，结合已应用的优化改进研究成果和工作实际，提出优化长输管道自动化系统维护与管理的措施。

关键词：长输管道；自动化技术；发展

引言

从现有的石油和天然气管道运输工艺设备与技术的发展情况来讲，对其输送过程进行深层提升的方面已经获得了一些成就。但是，伴随着石油天然气行业的不断发展，如何提升石油和天然气运输的安全性，并提升其运输效率，一直都是相关行业的关注重点。在该背景下，本文将对长输管道运输中的工艺设备与自动化控制进行探讨，希望能够给降低能源损耗带来一些帮助。

1长输管道自动化系统

当前，许多企业为利用自动化系统来优化流程，进行全过程监控确保安全，从而进一步提高油气输运效率。因此，目前自动化系统在油气输运过程中的监控应用较为普遍。但目前大多数长输管道自动化系统面临着油气输运负荷率较高等压力，需要与企业的油气输运计划进行综合考虑，参照自动化系统的调节参数来进行动态性调整，以便更好发挥自动化监控管理系统技术优势及管理性能。就目前自动化监控管理系统在长输管道输运的应用现状，要保证长输管道安全高效输运，至少满足以下4个方面的要求：（1）安全性。为了确保系统有效运行，油气输运管理者需要充分了解当前管道承担的本区块每年原油输运任务总量，根据总量合理安排输运计划，自动化监控管理系统实时动态监控油气输运状态参数，切勿超过系统的最高要求阈值，确保输运中的安全稳定性。（2）油气输送管道在运行过程中，承担的输运任务不仅只有原油或油气，还包括其他石油或原油深加工产品，会出现同一条油气输运管道不同时间不间断输运多种产品的运行模式，通过自动化监控管理系统来实现有效区分管理，确保产品安全输运。通过满足此类多样化的需求，使自动化系统的动态适应能力更强，从而达到油气安全输运目标。

2长输管道运输中的工艺设备与自动化控制

2.1明确工艺设备的特点

在对石油和天然气输送工艺进行研究的过程中，对操作特点进行详细识别，并对控制系统的性能进行持续改进。在石油和天然气输送管线中，每一种装置都担负着很大的工作责任，其作用关系到石油和天然气输送的安全和可靠。石油和天然气输送管线有多种类型，各种管线的工作条件和要求不同。在燃气输送管线出现事故时，其所释放出来的能量非常庞大，并且伴随着爆炸和火源，从而给公司和社会带来很大的经济损失，所以必须重点强化对管线的安全控制。

2.2科学挑选自动化监测硬件

根据油气管线运输工程的实际特点和在执行中的安全管控需求，在进行自动化控制系统设计时，必须对其选择合适的自动化监控硬件设备，并进行合理配置。目前，已有的自动化监控系统主要由传感器、微处理器等设备组成，与石油和天然气的输送特点相联系，利用各种传感器来获得在石油和天然气输送过程中的各种参数值，从而为后续自动化控制程序和控制参数的设置奠定基础。在自动化控制程序初期，还需添加请求网络数据框，并按规定时间使用传感器收集石油和天然气的运输数据。

2.3负压波法管道泄漏检测技术

在实际应用负压波法管道泄漏检测技术的过程中，利用负压波信息，对管线中的漏油问题进行准确的探测和确定。采用简单的管线建模即可完成该计划，并可使其准确地进行，从而推动各种工作顺利进行，该方法已被广泛应用于现代化探测领域。该系统采用各种先进的技术，并采用压力大值的换能器，对采集到的数据进行高效处理。该负压波探伤装置可以应用到远距离的石油输送，输送准确度很高，可以精确到200m范围，增强对石油输送情况的实时监测，在整个输送期间，每当石油输送总量超过1%的时候，控制台会发出警报，同时还可以显示准确的石油输送总量。目前，国内各单位石油管线的输送均采用了该工艺。

3管道输送自动化的提升方向

3.1主动学习外国的先进经验

与国外比较，国内在管道输送方面的研究相对滞后，管道输送的自动控制及自动化程度还有待进一步提高。所以，要对国外的发展进行主动的借鉴，总结国外在相近领域企业的管道输送自动化建设中所积累的经验和教训，指导我国钢铁厂的管道输送自动化建设工作。首先，通过搜集国外先进的有关管道自动控制的资料，对资料进行整理，得到较为客观的结果，从而为国内管道自动控制系统的建立和完善奠定基础。其次，要与国外先进的管道输送技术相结合，加强对国外管道输送技术的认识。最后，在学习国外成功经验的基础上引入先进自动化系统，针对性地对未来管道输送自动化领域的发展趋势进行主动的探索和创新，提升我国的综合自动化技术水平。

3.2加强企业自动化技术人员的培训

专业人才始终是工业发展的主要推动力量，钢铁厂输送管道的设计与维护，自动控制系统技术的研究与开发，在现有大环境下与人工智能、远程监控等的结合，急需具备高水平的专业素养和多学科知识的综合型人才。要想提升国内钢铁厂的管道输送自动化水平和自动化控制能力，就需要加大对钢铁厂管道输送自动化控制人员的培训力度，成为真正意义上的从实践中来，到实践中去。首先，企业应该积极与各高校合作，针对不同的学科设置，适时地调整课程，增强课程的实用性和时代性，提升相应学科的实际应用能力，进而推动钢铁工业管道输送的自动化与控制体系的发展。其次，相关企业也需要通过提升技术人员的薪酬福利，拓展技术人员的升迁通道，为技术人员搭建专业发展的平台等方式，提升技术人员的综合素质，促进技术人员在该领域中的快速发展。

3.3加强企业自控系统的研发

在我国，管道的输送系统中，自动控制系统是能源与环保部门的输送体系中必不可少的一个环节，其兼容程度和高效程度对流体输送的自动化程度有很大的影响。首先，通过对自动识别系统中的数据进行集成，增强自动识别系统中的数据储存和处理能力，实现对管道组成、失效程度、输送风险等的准确、客观评价，并提供与现实最为贴近的评价结果。其次，为了增强自动化系统的兼容性，在钢铁厂的管道输送自动化系统中，必须接入计算机、电子通信、远程监控和安全报警等系统，只有实现所有系统之间的互联互通，才能使钢铁厂的管道输送自动化管理与控制成为可能。

结束语

总体来说，将自动化控制技术运用到了石油输送管道工程中，可以快速地找到石油输送装置过程中的各种安全隐患，并对装置的操作参数展开自动化管控，从而可以有效地保证石油输送装置高质量、高效率地运转。为了使自动化控制技术在实际中得到更好的运用，还要根据目前的石油天然气输送需求，对自动化控制系统进行进一步的性能改进，尽量减少参数调整周期，为推动我国石油天然气生产工业自动化和现代化发展打下技术基础。

参考文献

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