自动化技术在天然气管道输送中的应用

　　【摘要】随着社会市场经济进步和发展，油气资源的需求量不断地急速增长，而实际所面对的自然资源有限，资源供需日益紧张，任何缓解供需矛盾，尽可能的使得资源利用最大化，以保障其对经济增长。面临当下的情况，国内的油气资源开发规模不断地扩大，长远的运输管道建设以及相关技术不断地发展，随着自动化技术的渐渐融合，使得天然气管道运输技术取得巨大的进步，但是还是存在一些问题，需要进一步研究。本文主要通过介绍天然气管道输送自动化技术的现状，分析如何提高天然气管道输送自动化技术，最后提出提高天然气管道输送效率和提高对天然气资源的利用率的相应措施，进而为天然气管道输送提供科学技术支持。
　　【关键词】天然气管道输送；自动化技术；应用
　　天然气管道是一种完成天然气资源运输的载体，能够实现从开采地到直接用户端，整个天然气管道是由各种设施和设备以及各种技术组成的巨大系统，综合优化系统来实现天然气输送的效益最大化。管道输送的自动化包括从开采地气井到用户整个线路，这一技术能够完成从气井到集输管网，其中包含油气的净化，利用输送管线完成用户接用，整个过程各个部分通过网络化和智能信息化集合成一体，组成了天然气输送系统。
　　一、天然气管道输送自动化技术应用现状
　　（一）国外天然气管道输送自动化技术应用现状
　　国外的气田无论在开采还是技术支持上基本上都领先国内，其长管输送技术也比较成熟，随着新世纪的到来，进入了信息网络时代，在智能制造、大数据、云计算等技术的支持下，加快了天然气输送系统的自动化技术发展和广泛应用。天然气管道输送自动化技术的应用，给资源能源的输送带来巨大的便利，不仅大大的提高了天然气的利用效率，同时也扩大了能源企业的生产规模，自动化技术贯穿输气管线、集气管网、气井和用户，将其紧密联系集成一体，网络信息技术、控制技术在天然气的应用过程中，同时也给天然气管道的设计、规划、管理运行等环节带来极大的便利，提供更加精确且及时的信息资料。自动化技术的引入使得天然气整个供气系统更安全可靠，利用率更高，以及更加完善的用户服务。
　　（二）我国天然气管道输送自动化技术应用现状
　　我国长输送型管网主要是以西气东输项目为主要代表，西气东输项目中的天然气输送自动化技术最能体现出我国在气体输送自动化这一块的发展水平。目前，国内的自动化气体输送技术已经达到与发达国家的同类的技术水平，自动化技术中采用了邢和卫星遥感技术来对整个输送系统进行数据的采集和在线监测，实现管道的数字化管理，利用超声波流量计对天然气进行计量，所使用的天然气压缩机已经实现了自动化控制设备。管道运输自动化技术的应用通过其自动化的管理和监测降低甚至杜绝了故障的出现，保障了企业的生产安全。
　　二、提高我国天然气管道输送自动化技术应用的措施
　　近几年来，随着我国智能科技和经济的迅猛发展，大大促进了天然气管道输送自动化技术的发展，并取得了巨大的进步，相比于国外的自动化技术应用，还有一段路要走。天然气管道输送自动化技术中不仅包含自动化与网络技术，同时还涉及GIS的使用，以及天然气管道的设计、管路规划、施工以及监测等。此外，自动化技术应用在天然气管道施工管理过程中，很大程度上降低管理成本，还能及时发现问题，分析问题，处理管理中的问题。目前，国外主要针对在非稳定工况下的天然气管道输气管网的最优控制的研究，调查表明，动态优化控制可以实现降低大约17的能耗费用，还能对动态时间实现有效地控制。因而，根据实际情况和当前的状况，提出以下五大措施，旨在提高管道输送自动化技术。
　　（一）大力推广SCADA系统的运用
　　SCADA系统是数据采集与监视控制系统的集合体，该系统主要通过运用计算机技术来实现生产运输过程中的控制与调度的自动化系统。SCADA系统在天然气长输管道输送中的应用，不仅能监控、自动调节天然气的生产、输送过程之外，还能一定程度上提高天然气调节精度。同时，此系统还能实现实时收集、记录、整理及分析输送过程中的各个相关的数据信息，能够及时的排除或处理系统中的隐患问题，进一步提高管道输送的安全性，从而保证自动化技术的可靠性。SCADA系統应用在调控中心，可以对天然气管道数据实时监控，相关工作人员只需查看控制界面的数据显示，如站内压力和温度及阀位的数据，进而调节压缩机增压模式传输到下游气站场，保证天然气输送的稳定运行。现阶段，国内天然气管道的输送普遍采用SCADA系统，有效地实现了管道运输的自动化。
　　（二）使用多款智能化软件
　　天然气管道输送中，除了应用SCADA系统之外，还可以通过融合其他智能软件，来进一步提升天然气管道输送的自动化程度，使用管道模拟仿真软件进行预先模拟，GPS及GIS等先进技术对天然气管道的勘测、监控，测量及问题处理等，同时通过应用多个软件对收集的数据信息进行分析和决策，避免漏洞的出现，将信息数据集成一体便于查询，分别从天然气管道输送自动化技术的硬件和软件上来进一步提高自动化程度，提高气体输送效率，降低天然气的输送整体成本。
　　（三）合理优化管道输送干线
　　天然气管道输送过程中除了应用智能软件和SCADA系统之外，同时也要重视对天然气管道输送管网的规划和硬件的设施优化。目前，天然气管道输送自动化程度较高而且输送管网密度大的欧美地区，不仅实现了各个国家各个地区的天然气管道相同，采用的海底管网铺设，视线里天然气的国际互通，很大程度上利用了自动化在天然气管道输送中带来的优势。因此，合理的优化天然气输送管道，在保证输送硬件的前提下，才能确保其作为自动化技术的载体，在天然气管道输送方面发挥最大的效用。
　　（四）优化天然气输送管道
　　提高天然气管道的输送效率，通过在天然气输送管道内部填涂一层特殊材料，减少天然气在管道输送过程中的阻力、压损等，提升整体输气量6左右，很大程度的降低故障的发生率，更好地实现自动化目标，，进而全面实现天然气管道输送的自动化。
　　（五）加大资金投入提升自动化系统智能程度
　　国内越来越多的天然气管道输送采用智能SCADA系统，整体实现天然气管网系统的自动化，各个相关的智能软件的结合，不断地提升了天然气管道输送的自动化程度。如西气东输一二线管道和陕西北京天然气管道输送等都有较强的自动化能力。在这些系统和软件的运用过程中，难免会出现不可避免的故障和问题，为了保障系统的正常运行，这就要求相关技术人员的后期维护工作到位。工作人员通过观察压缩机和输送过程的相关数据，通过显示器加载数据获取三维彩色图形，进而实现模拟动态图，更好地呈现出管道输送的实时状况。
　　三、结语
　　综上所述，在天然气管道输送中应用自动化技术是提高我国经济快速发展的重要途径，自动化的运用，不仅能够提高输送效率，而且还能实时控制天然气输送量，提高其控制的精确程度，已经成为天然气管道输送未来的发展方向。
　　【参考文献】
　　〔1〕李进。自动化技术在天然气管道输送中的应用〔J〕。城市建设理论研究：电子版，2015（19）：104104
　　〔2〕冯耀荣。油气输送管道工程技术进展〔J〕。石油工业出版社，2006：95
　　〔3〕魏广锋。试论如何提高天然气管道输送自动化技术水平，〔J〕。中国化工贸易，2012（09）：6465