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天然气管道输送自动化与自动化控制技术研究李晓燕

发表时间：2020/10/19 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李晓燕

[导读] 摘要：随着天然气和天然气的发展，人们对天然气的需求变得越来越重要。

        中石油山东天然气管道有限公司山东省济南 250000
        摘要：随着天然气和天然气的发展，人们对天然气的需求变得越来越重要。因此，为了提高天然气输送效率，保证整个输送过程的安全，许多国家都开展了天然气管道输送自动化与自动控制技术的研究。
        关键词：天然气；管道输送；自动化；自动控制技术
        引言:天然气作为一种宝贵的资源，已进入许多家庭，并逐渐取代天然气。同时，天然气在工业中也起着不可或缺的作用。例如，天然气可以用来取暖。同样，天然气燃烧也可以用来代替燃煤发电。与昂贵的燃煤设备相比，天然气发电设施的建设成本较低，建设周期较短，既能保证效果，又具有较好的经济效益和较少的环境污染。因此，笔者将着重天然气管道输送自动化与自动化控制技术研究[1]。
        一、天然气简介
        天然气是烷烃的天然混合物，在燃烧过程中会放出大量热量。它的主要储集场所是油田或天然气田，常作为伴生生物进行开采。主要用途是作为一种优质燃料，甲烷燃烧只产生水和二氧化碳，与燃烧产物复杂有害的油、气等相比，天然气是一种非常环保的燃料。同时，也可用于工业合成一些复杂化合物。
        二、天然气管道输送
        与自来水处理工艺类似，天然气还需要经过气源收集、加工、增压、加热、储存、管道输送、配送等一系列操作程序，最终安全高效地进入工厂或千家万户。从天然气的最初开采，经过各种复杂的加工和输送过程，到工厂或千家万户，完成天然气的应用，整个过程可以称为天然气输送。天然气管道输送是连接天然气开发与利用的纽带。
        三、天然气管道输送自动化与自动化控制技术探究
        3.1天然气管道分量评估技术
        由于气体形成的场所不同，最终的气体也有一定的差异。然而，由于天然气的量大，最有效的方法是对天然气进行分组检测。在分组检测过程中，需要根据天然气形成的土壤条件和当地气候环境对天然气进行分类。一般来说，如果天然气形成的环境和土壤条件相同，最终形成的天然气也大致相同。因此，只有通过天然气开发的分类计量，才能掌握天然气的总体情况，进而制定相应的天然气管道输送方案。
        3.2天然气管道自动检测技术
        天然气的形成比较复杂，因此在天然气的输送或使用过程中，需要进行全面有效的安全评价，对天然气的类型进行分类，选择适合输送的天然气。天然气管道输送自动检测技术是一项比较先进的管理技术。在安全评价过程中，需要对天然气进行评价，并检查天然气是否失效[2]。天然气的自动检测可以确定天然气在运输前的失效程度。只有在安全范围内的天然气才能输送，提高了天然气管道输送的安全性。
        3.3天然气管道输送故障率自动计算技术
        在天然气管道输送故障率自动计算技术应用过程中，应用方法大致可分为统计法和分析法。统计方法在实际计算过程中得到了广泛的应用。该方法是在对以往相同条件下的失效率进行对比分析的基础上，对天然气管道输送的失效率有了大致的了解。在实际应用过程中，该方法精度高，可作为天然气管道输送安全管理的辅助方法。分析法在应用过程中需要建立数据库，在数据库分析的基础上进行。然而，由于天然气管道输送的复杂性，很难建立一个完整的数据库。
        3. 4 天然气管道输送自动化风险评估分级技术
        在分析天然气管道输送风险的过程中，相关人员需要根据天然气管道输送隐患发生的概率、安全事故的初始发生率和危害性等因素进行分类，从而制定一套较为科学的天然气管道输送风险分类方法。不同的天然气管道运输风险水平导致不同的应对策略。在天然气管道输送的早期风险控制过程中，必须关注天然气的质量和天然气的流动和使用，特别是对高风险天然气，避免泄漏。可见，在实际应用过程中，需要将天然气管道输送自动控制技术应用于天然气管道输送的各个环节，以提高天然气管道输送的整体自动化水平[3]。

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        四、促进天然气长输管道自动化技术发展的相关策略
        4.1自动化技术持续创新意识的保持
        除了利用现有的自动化技术外，还要建立技术研发的自主创新意识和机制。我国自动化技术的设计虽然借鉴了西方发达国家的经验，但由于我国地域环境的复杂性，在实际应用中仍存在许多技术不匹配的问题。天然气管道的设计与维护、自动化技术的研究与开发涉及多个专业领域。在引进专业技术经验的同时，可以结合人工智能技术、红外遥感技术、卫星监测技术等，全面提高自动化技术研发技术的准确性和效率。
        4.2提高软件系统开发效率
        为了提高软件系统的研发效率和质量，还需要具备软件程序实际应用过程中相关数据资源的整合能力。采用自动化技术后，在系统内部控制功能指令的同时，还需要根据运输任务的不同需要加以改进，充分发挥动态监控技术的控制效果。要全面实现管输自动化管理，首先要完善相关的电子通信系统、远程对接/监控系统、流量调节系统、事故报警系统、半自动管理系统，构建完整的局域网管理网络。目前，交通自动化控制中仍存在软件功能混乱、同步化现象。软件系统兼容性差，不能有效支持整个系统的同步化。今后，软件系统的开发应从兼容性、高效性等方面进行创新，实现高标准的综合自动化管理。
        五、发展前景
        5.1自控系统推广
        为了大规模推广该技术体系，有必要对基础设施进行改造。一个完善的系统必须有大量的数据支持。此时，传感器等硬件设施都要求采集具有一定的精度。管道布置修改后，需要对管道的硬件设施进行完善，比如增加一个气压计来检测现有管道内外的压力强度。如果压力超过预定范围，说明有问题，需要立即检修。这是系统推广的前提。虽然艰巨但不可避免，做好这一阶段的准备工作，我国天然气输送工作才能进一步发展[4]。
        5.2完善软件系统
        目前，该系统已经实现了一些核心功能，但还没有按照地理和周边环境进行管理和控制。为了进一步提高软件系统的效率，我们可以建立系统的子系统。子系统结合地理环境条件，制定科学的控制方案，对传递给通用系统的参数进行修改，加入个性化因素，使通用系统在子系统的影响下做出决策，降低了总控制量，提高了效率。
        5. 3 学习先进技术，加快开发速度
        好的制度不可能一蹴而就。只有发现问题，解决问题，才能进一步完善制度，才能发现没有考虑到的问题。但是，时间成本太高，不利于快速发展[5]。因此，我国科技人才要积极学习国外先进技术，在前人的基础上进行自主创新，根据中国的特点，创新和发展符合中国国情的天然气管道自动化技术。
        结语:综上所述，天然气的利用有利于可持续发展，其输送安全是一个不可避免的重要问题。为了解决传输过程中可能存在的安全威胁，应用自动化技术是一种非常有效的方法。该应用可以有效地进行天然气输送，并根据实时监测数据，有效地发现和修复问题，节约人力资源，保障人民生命财产安全。但是，为了在更大范围内推广，我们还有很多准备工作和后续工作需要进一步完善。我相信，在各方面的共同努力下，我们一定会发展出具有中国特色的天然气管道输送技术。
        参考文献：
        [1]蒋双彦, 王志红. 天然气管道输送自动化与工艺自动化控制技术发展探析[J]. 云南化工, 2019,34(4):182-183.
        [2]刘丽丽. 天然气管道输送自动化与自动化控制技术分析[J]. 中国化工贸易, 2018, 10(034):20-21.
        [3]冉林, 周琳琳. 燃气管道阴极保护电位自动化监测系统开发及应用[C]// 2018年全国天然气学术年会论文集(05储运,安全环保及综合). 2018,23(46):45-46.
        [4]李润波. 长输天然气管线自动化现状及发展技术研究[J]. 自动化应用, 2018,65(06):150-151.
        [5]芦毅. PLC在天然气自动化管道运输中的应用研究[J]. 商品与质量, 2019, 100(024):244-244.
        作者简介：
        李晓燕，女，硕士研究生，主要从事工艺设备工程，中级工程师。