现阶段,国内天然气输气站处于部分自动化、半自动化及人工操作等输气模式并存状态,一些地区的燃气管道还没有实现自动化燃气输送,自动控制系统还没有建立起来,自动控制的目的还未能实现,自动化输气系统建设中存在诸多难点与挑战。
1天然气管道输送自动化技术综述
1.1长输天然气管道运输特征
天然气管道长距离输送系统中,需要确保系统内管道之间衔接的安全性。由于天气输送属于气体运输,对管道密闭性要求非常高。跨距离运输也增大了管道自身风险性,一旦在使用中部分管道结构出现破损的问题,将会造成整体长距离输送管道功能瘫痪。根据当前我国天然气输送长距离管道使用现状分析,可以发现长输天然气管道在使用管材质量方面要求更高。面对这样的管道系统,技术人员在开展维修任务时也需要消耗大量时间[1]。通常在长输天然气生产现场会投入大量技术人员对管道进行检测,定期维护判断管道中是否存在磨损消耗过大的问题,天然气管道使用过程中内部会产生一定的压力,管道需要能够承受这种压力,并在压力状态下保持自身结构稳定性。除此之外,也需要解决外界环境中存在的干扰因素,长输天然气管道由于距离跨度较大,因此所处的地理环境也有很大差异性,所开展的各项生产以及现场维护管理任务需要考虑地理位置差异性。长输天然气管道运输以及管道静止状态中,技术人员分别要采用不同方法来检修维护,维护任务以及管道的使用均与短距离天然气运输管道不同。
1.2我国天然气管道自动化现状
当前我国天然气管道运营维护大部分采用传统人工检测与半智能技术的结合,但传统技术方法已经不能满足当前的长输天然气管线运营维护需求,因此管线运营维护技术也正在向自动化层面过渡。相比于国外,我国长输天然气管线自动化管理技术应用起步较晚,但目前已经形成了比较完善的自动化管理系统,可以在长输天然气管线运行中将各项参数通过自动传输来反馈到控制中心[2]。这样便节省了人力资源投入,为天然气管道提供了安全保障。随着自动化技术的发展,相信未来我国的自动化长输天然气管线运营维护技术将更加完善。
2长输天然气管线自动化现状
2.1应用SCADA系统
SCADA系统简单来说就是数据采集系统和监控系统,由于增压站、分输站、管道系统中可产生各种各样的数据,而对数据的采集及监控有利于自动化管理,因此,其被应用于长输天然气管线自动化管理工作中。比如,该系统与遥感技术的有机结合,可提供实时信息,使相关工作人员明确长输天然气管线管理工作的开展中存在怎样的问题,并采用针对性的管控策略。又如,该系统与遥感技术、计算机模拟技术相结合,可从多个角度入手分析管道建设工作的问题,从而合理控制天然气运输情况。
2.2应用PLC技术
PLC技术又名编程逻辑控制器技术,其可在嵌入式设备中发挥自身作用。因此,其可在长输天然气管线自动化管理方面发挥出一定优势。比如,其可满足不同功能需求,具有运行稳定、结构简单、及时更换等特点。因此,其被应用于长输天然气管线自动化管理中。
2.3应用仿真模拟技术
仿真模拟技术是在时代的发展下出现的新兴技术,其随着信息化技术的发展而发展,不断提高了自身的仿真程度。通过该技术的有效应用,可为相关单位做出决策提供理论依据,可进行问题模拟帮助相关单位找到问题关键点。就长输天然气管线自动化管理而言,借助仿真模拟技术的有效应用,可基于各阶段设置的必要标准找出问题所在,并采用针对性措施进行处理,从而提高工作效率及质量。同时,相关工作人员可借助该技术进行数据仿真处理,从而为不同环节的管理决策提供理论依据,做到后续工作的开展有据可依的同时避免运输天然气是出现不良问题,确保天然气整体运输质量。
3长输天然气管线自动化发展趋势
3.1优化测量仪表选型
测量仪表的选型工作与自控仪表的效用发挥、长输天然气管线自动化控制效果密切相关。因此,想要推动长输天然气管线自动化发展,就需将测量仪表选型工作重视起来。比如,可在自动化管理工作中引入温度测量仪表,在满足技术要求的同时提高管道输气效率。
压力检测仪表的选择需遵循因地制宜的原则,就地压力可选择弹簧管式压力表,远程压力检测可选用压力变送器。针对应用于流量补充的压力变送器,应将绝对压力变送器当作基础,确保压力可做到实时监测、管理。同时,需将其与远程控制系统有效联系起来,从而确保各环节输气压力与设计要求相符。如果出现超压运行的情况,应当采用针对性手段进行处理。如果出现压力过低的情况,需进行详细分析,并通过远程管控解决该问题,实现管道的正常运行。
流量测量仪表的发展趋势如下:以常规检测仪表的应用为依据,进一步提高测量精度,从而为天然气交接计量提供保障。比如,可将超声波流量计、气体涡轮流量计利用起来,借助其进行流量测量。
3.2严格控制自动化成本
上述技术及系统的应用为长输天然气管线自动化地实施提供了保障,但因其应用处于探索阶段,所以成本相对较高,对其推广应用造成了制约。因此,为推动长输天然气管线自动化发展,相关工作人员需进行进一步的研究及探索,以做到自动化成本的严格控制。
3.3完善自动化技术
虽然我国在此方面已经取得了一定成就,但与发达国家相比仍旧存在一些不足,因此,相关工作人员在进行上述系统及技术的应用时,需积极借鉴国外发达国家的一些经验,并对自动化技术进行有效完善。在解决当前存在的问题的同时,充分提高长输天然气管线自动化管理效果。
3.4实现管道互通
管道互通是天然气行业发展的趋势之一。为确保其可落到实处,相关单位须以所要实现管道互通的国家的管道建设标准、建设需求进行分析及研究,并以此为依据对现有管道进行并网升级,以最大限度地提高其利用效率,并为管道互通做好准备。
4结语
综上所述,天然气管道输送自动化技术的优越性促使其得到了进一步发展,但目前我国在整体应用方面还有很多问题,如新旧管网交叉应用,给技术升级改造带来了困难;一些管网建设存在固有问题;人员素质较低,缺乏专业维护队伍。从长远来看,我国天然气能源需求市场很大,东西部的天然气资源分布不均衡,这都是促使自动化技术在天然气管道输送中应用的客观条件,因此投入更多的精力展开研究是有价值的。不过,与发达国家相比,我国的长输天然气管线自动化发展仍有一些不足,所以相关单位及企业需进一步进行研究探索,不断对其测量仪表选型进行优化,严格控制自动化成本,加快完善自动化技术,并实现管道互通,以切实提升天然气管线的自动化水平。
参考文献
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