油气管道运输中的工艺设备与自动化控制探讨--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

油气管道运输中的工艺设备与自动化控制探讨

发表时间：2021/5/21 来源：《基层建设》2020年第35期作者：商晓平

[导读] 摘要：随着我国工业的不断发展，对汽油天然气能源的需求量增大，但是由于汽油为液体，天然气为气体，传统的货物运输方式不再适用，运输过程中容易出现安全问题，因此，根据汽油天然气的固有属性，发展出了油气管道运输的方式。

        中国石油管道局工程有限公司国际事业部河北廊坊 065000
        摘要：随着我国工业的不断发展，对汽油天然气能源的需求量增大，但是由于汽油为液体，天然气为气体，传统的货物运输方式不再适用，运输过程中容易出现安全问题，因此，根据汽油天然气的固有属性，发展出了油气管道运输的方式。油气管道运输，顾名思义就是通过管道来实现天然气以及石油的运输，相较于传统的货物运输方式，管道运输的工作效率更高、对原料的利用率较高、运输成本较低以及原材料浪费少等优点，因此管道运输已成为油气运输最常选择的运输方式。增加对油气管道运输研究具有非常重要的作用。
        关键词：油气管道运输；工艺化设备；自动化
        1当前与油气管道运输相关工艺设备与自动化管理的现状
        油气管道运输过程中需要众多的基础设备来保证油气的持续稳定地运输，常见的基础设施包括泵、阀门开关、压缩机以及仪表盘等，这些设备为实现油气跨空间运输提供了坚实的基础，因此，实现对这些设备的自动化监测与管理具有极大的好处。另外，当前，原油管道泄漏监测关键技术、管道泄漏技术、超声波输油管道泄露检测技术以及负压波法管道泄露检测技术是油气管道运输中主要的几种工艺设备与自动化控制技术。以下就这几种技术进行详细的分析，来探索未来油气管道运输的进一步发展。
        1.1 原油管道泄漏检测关键技术
        原油管道泄漏检测关键技术是防控管道泄露的重要手段，它利用监视控制系统来收集数据信息，可以结合自动化管理技术来进行管道检测，将两个系统有效的整合，保证管道运输的安全与稳定。
        1.2 超声波输油管道泄漏检测技术
        超声波输油管道泄漏检测技术在检测管道泄露与超声波微小信号发挥着巨大的作用，它依靠多重理论来保证检测工作的顺利进行。另外，它也可以进行数据的实时收集与存储，在检测管道运行过程中具有重要意义。与之具有同等作用的一个技术，管道泄漏检测技术则是运用质量平衡理论，可以实时的检测管道内部的质量变化，出现管道泄露问题可以立刻察觉。
        1.3 负压波法管道泄漏检测技术
        负压波法管道泄漏检测技术与上面三种技术不同，它以接受的负压信号来检测并追踪管道里的油量，而且它的应用很灵活，对于管道的数量以及长度不挑剔且检测结果准确度高，因此，被广泛应用在长距离管道运输之中。我国油田现在已经使用这一技术。
        2目前油气管道运输中的工艺设备与自动化控制
        油气管道的自动化技术主要包括了泵、阀门、压缩机与仪器仪表等设备，通过压缩机与泵的使用达到最终的长途距离输送。在管道维修与应急处理过程中要求将阀门关闭，完成之后再开通。要求对管道的具体运行情况采用实时监控方式，将其划归到计量站的工作范围之内。目前，油气管道运输中的工艺设备与自动化控制技术主要包括原油管道泄漏检测关键技术、超声波输油管道泄漏检测技术、管道泄漏检测技术与负压波法管道泄漏检测技术，下文从这几个方面进行了相应分析。
        2.1原油管道泄漏检测关键技术
        原油管道泄漏检测关键技术充分运用监视控制系统即SCADA进行数据采集，有效运用自动化管理技术能够实现监视控制系统的正常运行，促进定位系统技术参数与管道的泄露检测工作，使得系统运行能够检测到更加准确的信号，并且捕捉到其中微小的一些变化，充分解决管道泄露自动检测系统与监视控制系统中的接口问题。原油管道泄漏检测关键技术运行中涵盖了七个模块，分别是信息存档、数据通信、参数设置、历史数据分析、泄漏定位与程序退出等，有效提升了系统运行过程中的准确性和可靠性，避免在定位过程中出现泄露，最终提升信息定位的准确性，提升准确播报率。充分发挥两个系统的作用，达到资源的有效整合。原油管道泄漏检测关键技术在我国部分管道线建设中已经得到了充分的运用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

        2.2超声波输油管道泄漏检测技术
        目前，在原油管道泄漏检测与超声波微弱信号检测过程中大量运用了超声波输油管道泄漏检测技术，在计算过程中运用了声场的计算方法与Duffing方程的混沌特性以及间歇混沌现象，最终再次基础上检测微弱正弦信号。在最终完成后需要进行大频率的微弱信号检测，采用的方式是混沌阵子阵列的检测方法，之后进行信号相位与信号幅度的检测，主要采用的方式是锁相分析，如此最终充分运用多种检测方式进行数据内容的多发方面检测。在进行实时检测过程中，基于大量信息技术方式的运用能够实现对信息的实时采集与实时存储，在最终的管道运行与管道监测系统中起着重要的作用，能够在第一时间发现管道的泄露情况，并且针对其中的一些突发情况对其进行定位处理，并以警报的方式引起工作人员的注意。
        2.3管道泄漏检测技术
        管道泄漏检测技术采用的是质量平衡原理，能够充分检测出管道的动态质量变化，并且进行了有效的泄漏检测工作，最终以此加强泄露检测的正确率。在管道质量平衡关系检测过程中，运用流体一维瞬变流动方程组能够充分计算出管道中的残余油。在最终实际传输特点的分析过程中，充分考虑原有的温度分布特点，以此有效分析出管道原油的变化特征与性质参数，由此最终使得瞬间流动计算的数值更加标准化与系统化。
        2.4负压波法管道泄漏检测技术
        负压波法管道泄漏检测技术在具体的运用过程中充分考虑到了负压的信号，能够有效检测并定位管道中的油量。运用较少的管道模型即能够达到这一目的，最终实现精准的定位，促进各项工作的顺利开展，在现代的检测领域中得到了广泛的运用。充分运用了目前快速发展的各项技术，以压力传感器的使用来达到数字信号的有效处理。负压波法管道泄漏检测系统运用过程中能够实现长距离的原油运输，并且在运输过程中具有极高的正确率，实现200m左右的精准定位，加强对内部油使用的实时监控，在具体的运行过程中当泄露了运输数量的1%比例之上时，系统会发出报警提醒，并且能够播报出泄露地点的实际泄露数量与泄露的具体位置。我国部门油田管道在实际运输过程中已经使用了这一技术。
        2.5有关自动化控制技术中的相关技术
        随着科学技术的不断进步，运用于油气管道运输方面的相关技术也应该得到提升，当前运用于油气管道运输方面的技术仍存在一些不足，需要我们对其进行进一步的研究来提高自动化管理的完善，这是我们当前需要考虑的问题。我国工业起步发展比较晚，相对于西方发达国家而言，我们在油气管道运输的自动化控制技术层面发展较为落后，配套技术与自动化技术配合较少，导致油气管道运输的运输成本较高。随着我国近几年来高精技术的不断发展以及国家对于油气管道运输的重视，我国建立起了与互联网相结合的新型管道运输模式，利用信息系统的优势来完善自动化管控技术，来解决当前管道运输中存在的管道数量少以及分布不均等问题。利用信息技术与管道自动化控制技术相结合的方式，推动管道运输自动化控制技术的不断进步，推动自动化控制技术在管道运输过程中更广泛地利用，学习并引进西方先进的管道运输方式，同时结合我国实际运用到我国管道建设中来，解决当前管道数量少且分布不均的问题。
        3结束语
        我国对油气资源的需求逐年增大，改进油气管道运输成为目前关注的重点，而随着科技的进步，在管道运输中运用自动化控制技术具有良好的效果，可以预防管道泄露，降低管道运营成本，带来较好的社会收益，可以解决能源分配不均等问题，推动我国经济发展。
        参考文献：
        [1]莫兵.吐哈油田油气集输系统的自动化控制[J]. 油气田地面工程， 2015（2）：28-29.
        [2]陈树松.石百万输油首站监控系统的应用研究[D]. 西安石油大学， 2016.
        [3]樊学勇，马勇，张晨.油气管道运输中的自动化控制分析[J].化工管理，2019（33）：149-150.
        [4]黄烨敏，余俊元.油气管道运输中的工艺设备与自动化控制研究[J].中国设备工程，2019（16）：148-150.