探究自动化控制在天然气管道中的应用

发表时间:2021/6/16   来源:《中国电气工程学报》2021年2期   作者:项颂、张孝亮
[导读] 目前,绿色环保成为主流观念,人类对清洁能源利用以及需求增大,对天然气这种地域性的能源提出更高标准。
        项颂、张孝亮
        国家管网集团西气东输公司合肥输气分公司 230000
        摘要:目前,绿色环保成为主流观念,人类对清洁能源利用以及需求增大,对天然气这种地域性的能源提出更高标准。因管道输运的便捷性,让天然气在更多地区可以普遍使用,既在安全性充分保障运输和使用过程的可靠性,又能极大程度上避免事故的发生,直接导致天然气应用的范围更广。但是,管道运输在体量和运转监控方面监测难度高,要提升输送效率,只能强化自动化控制的应用,从而优化输气标准,利于实现输送和生产的动态化。
        关键词:自动化控制;天然气;管道;应用
        引言:随着不同行业主体对天然气的利用程度不一,需求者对输送质量的要求标准更高,通过数据分析,如果普遍在管道运用中加大自动化的使用密度,会更有利于动态化管控天然气运输过程,从而避免因外在因素导致的隐患风险发生。要确保管道输送的运转安全,提升输送的频率,不断满足个性化的需求,就必须将自动化控制与现有管道运输结合起来,利用自动化实时监控来找出提升办法。
        一、自动化控制在天然气管道的现状分析
        经济稳步增长的同时,各项竞争在国家市场逐步加强,对能源需求的体量在不断上涨,要求能源输送和开采上要不断进行优化革新,以增强能源的供给产能[1]。因此,只能大幅度依靠新技术研发或者信息技术来提升天然气输送的频率以及开采规模。面对国内市场能源分布的不均衡,在不断应用跨区调配的方式开始这西气东输等供应中东部地区能源紧缺的状况,在全面开始输送的过程采用更加先进的衔接管道设计,这种设计在国内输送属于最高标准,也实现了自动化在天然气中的实际应用需求。依据技术方面要求只能采用逻辑控制,因而大面积采用在不同环境下运行的硬件设备,也在这方面配置与控制系统相符合的数据监测进行全面引导,从而便于整个输送网络数据的分析[2]。也加大了遥感技术和定位功能在监管管道运输的测试,从而便于实现动态化数据监测以及智能化管控[3]。在国际层面,在管道运输中普遍采用SPS技术,因该技术便于对收集的信息进行动态分析,并结合分析情况可以突发事件进行应急演练,从而让管理设计和自动化控制在施工前有着充分了解,对不稳定事项有极大的预测功能,便于对整个管网进行优化调整,并针对性的制定应对措施,从而更好保障整个管网的安全性,也为自动化控制运转提供了保障。
        二、加强自动化控制在天然气管道应用的有效措施
        (一)科学设计管道线路
        要加强自动化控制在管网中的更好运转,只能将现有管网进行优化调整,让管网的分布和配置的硬件设施更符合自动化运转条件。从国外管网应用上分析,应用水平最高的地区为欧洲大陆,是管网分布最密集也是使用量最高的地区。因所处地域国家众多,需要将每个国家设计的管网都充分联动起来,才能确保管网输送的能源可以满足生产生活所需。采取的方法便是众多管网的分布结构,随着将涉及的管网进行串联,在通过海底铺设,进而实现跨国的管网输送通道,从而提升了自动化控制的应用条件。从这可以看出,只有设计科学的管网分布干线,采用更为合理的应用技术,才能保障天然气运输的在现有环境下体系更大效用。我国也与国外多国在进行跨国输气业务,这些工程在建设完工后都属于管网跨国输送,要保障进入本国之后可以与之相连,在并网过程中预防风险,只能不断通过自动化测试将管网运行进行优化,从而提升输送水平。
        (二)加强智能化技术的多项结合应用
        在运用自动化控制中,应该不仅仅局限于现有技术的应用体系,还要密切关注新技术的研发使用以及以往技术的结合运用,只有采取这种方式才能让自动化控制的优点不断体现。

加大资金研发管网模拟系统,可利用这种方式测试在不同地域环境下或者输送条件会产生何种问题,便于更好应对自动化控制中出现的风险情况。在管网运转下可以推行全方位的定位,在结合地理信息技术应用,将二者密切配合起来,可对天然气在实际一线中生产以及输送过程进行实时监控,将收集的信息在智能化分析,由专人通过自动化控制对整个管网问题进行上报汇总,并形成整改意见,从而及时发现管网输送的风险,便于科学制定应急预案。多项软件的结合应用,为输送的全天候提供了保障,有利于稳步提升输送水平,也提升了输送效益,从而为降本增效提供了改善空间。
        (三)加大新技术研发使用
        资源地域性不均衡是常态,未来还会持续较长时间,跨区或者跨国输送成为新环境下不可避免的趋势,但是管网输送必将成为常态化的作业模式。天然气在运输过程要满足市场需求,只能依靠官网的大规模输送,因此,在未有先进手段加强输送体量的同时,只能通过不断结合新技术应用来增强官网输送的能力。在新技术投入之前,要先将现有自动化控制的管网优化好和运行好。要结合技术进步来综合考量整个管网的内在和外在问题,通过发现弊端进行持续性优化,从而将管网自动化控制发挥到极致,以此来推动新技术的应用。但是,针对目前运转的管网自动化控制现状还需要持续进行检测,要随时依据收据信息来优化管网配置,从而保障天然气有序输送。
        (四)改善管网涂层结构
        管道在持续性输送过程中会因摩擦产生过多热量,要确保不因摩擦发生风险,只能依靠涂层来减弱摩擦影响,从而保障自动化控制运行的高水平。管道涂层手段是一种新的模式,通过在内部管道采用较高滑度的润滑剂进行涂层,这边在不间断输送过程可以充分减弱摩擦因素,从而避免天然气损耗,也可大幅度减低输送中出现风险的概率,从而让自动化控制更加良好,确保输送质量有保障。但是,现阶段的突出技术还存在一定风险项,还需要密切监控管网运转中不断改善涂层结构,采用更为合理科学的材料进场涂层防护,要不断依据现场实时数据来优化涂层,研究性能更稳定的涂层,确保不因摩擦导致安全事故发生,
        (五)逐步推进SCADA的应用
        该系统有着数据收据以及管控的作用,借助计算机在远程终端来监控和控制天然气整个输送过程,进而实现管网之间的调度。管网在输送环节中,此系统持续提升各干线调动精准度,还可以对问题数据汇总收集,并对部分常规性的故障进行处置,大幅度提升输送的安全性和可靠性。通过调度中心可以随时了解各干线的输送状况,提供研究中需要的各项数据资料。运转工作者在中控台可根据界面信息来对输送中的压力以及温度进行调整,通过增压等方式将管道内的压力维持在可控水平,从而确保整个管网平稳运行。
        结束语
        天然气管道输送有着必然性,在不断提倡清洁能源以及各项能源紧缺的状况,采用管网输送的方式无疑解决了跨区甚至跨国资源匮乏的问题,但是要强化自动化控制在管网中的不断应用,是需要技术以及管控方式的不断创新的,当自动化控制与更多适合管网输送的技术融合运用时,更能保障资源在全球的普遍流动,确保全球经济的稳步增长。自动化在管网输送中便于提升天然气的可控性,有着防止风险和提升安全性的优势,有效为生产企业降本增效,便于更多企业积累资金,进行更多更有利于自动化应用的研究,有效改善整个管网的现有结构,从而让天然气做出更大贡献。
        参考文献
[1]冯学华,李光凯.探究自动化控制在天然气管道中的应用[J].中国化工贸易,2018,010(036):148.
[2]张旭.PLC控制器在天然气自动化管道运输中的应用[J].科学与财富,2019,000(027):88.
[3]柳元华.天然气管道输送自动化技术的运用及研究[J].化工管理,2020,No.575(32):13-14.
作者简介:项颂,1993年7月,男,汉族,籍贯安徽淮北,本科,技术员,单位名称:国家管网集团西气东输公司合肥输气分公司,研究方向:自动化控制,天然气管道
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