天然气管道输送自动化技术的运用及研究

＊张盼 王江超

（咸阳市天然气有限公司 陕西 712000）

引言

管道运输作为天然气输送的重要方式，在自动化技术的支持下，有效提高了天然气传输效率，同时也保障天然气输送安全。但是由于天然气管道输送是一个复杂的过程，因此必须注重自动化技术的合理运用，使天然气管道输送自动化控制更加科学，才能保障天然气传输的安全性与可靠性。

1.天然气概述

从天然气的本质来看，它是大自然中一种天然的可燃性气体，其主要形成于岩石圈、水圈以及大气圈，而天然气在大自然中存在的形式也包括很多种，例如油田气、煤层气、气田气以及生物气等。这些被人们统称为天然气，从能源角度来看，天然气指的是储藏在地层深处的烃类气体混合物，而在石油领域中一般以烃类化合物为主，其中也包含非烃类气体混合物。

在上世纪初期，全球的经济发展都离不开煤炭资源的应用，但随着煤炭资源的不断减少以及对环境造成的污染，人们逐渐探索出相比煤炭资源更具利用价值的天然气能源，从而对社会发展起到了良好的促进作用。随着世界各国对天然气能源开发以及运输领域的不断研究，提高了天然气开发、输送以及应用水平，使得天然气成为人类生产与生活的主要能源。天然气能源作为一种清洁能源，在燃烧时并不会对生态环境造成严重的污染，这也符合我国可持续发展战略目标。通过天然气能源的开发与应用，全面降低了以往煤炭燃烧带来的污染问题，同时也降低有害气体的生成，解决温室气体排放问题，推动社会经济与生态环境的协调发展。

2.天然气管道输送自动化控制的发展现状

(1)自动化控制与管理的意义

天然气管道输送是整个天然气开发作业的重要环节，而随着近年来自动化技术水平的不断发展，在天然气管道输送中也实现了自动化技术的应用，利用自动化控制技术优势，保障整个天然气输送过程的自动化管控，同时有助于提高天然气输送的可靠性与安全性，提高天然气运输效率，满足人们的应用需求。天然气管道输送工作的主要流程包括天然气储层采集、天然气加工处理、天然气加压加热、天然气储存、天然气管道输送以及天然气分流等多个环节，由此可见，天然气管道输送是一个复杂的过程，同时再加上天然气管道输送区域环境恶劣，各地区地质差异较大，所以也会使天然气管道输送过程遇到各类问题，从而影响天然气管道输送质量。采用传统的人工检测手段无法准确和高质量的处理天然气管道输送中的问题，最终导致天然气管道输送过程中受到各类因素影响，进而引发安全问题。由于天然气成分的特殊性，在进行天然气管道输送时也存在一定的风险，因此，只有全面发挥自动化控制技术的作用，将自动化控制与管理技术应用到天然气管道输送过程中，改变传统控制模式，提高天然气管道输送的自动化检测水平，才能更有效地提高天然气管道输送效率，保障天然气管道输送的安全性与可靠性。

(2)当前应用的自动化控制技术

现阶段，我国天然气管道输送工作中广泛实现了自动化控制和管理模式，而以往的自动化控制往往是通过SCADA系统来实现，SCADA系统是基于计算机信息技术为基础，全面控制天然气的开发和运输过程，能够有效提升天然气输送效率，满足自动化输送需求。另外，SCADA系统的应用也能够实现天然气输送状态的自动监测，减少人为干预带来的巨大工作量，同时技术人员也无需亲临现场检测，避免了天然气输送事故引发的人员安全问题，同时也能够有效提高检测效率。在SCADA系统应用基础上，近年来也融入了卫星遥感技术的应用，能够及时地预测天然气管道输送中可能引发的安全问题，并采取有效的预防对策，降低天然气管道输送事故带来的影响。

3.天然气管道输送自动化控制技术的应用对策

随着我国自动化技术水平的不断提升，在天然气管道输送领域发挥着重要作用，通过自动化控制与管理技术的实现，能够保障天然气管道输送的可靠性，给人们输送稳定且安全的天然气能源。但由于我国自动化技术发展较晚，在天然气管道输送领域中的应用也不够成熟，同时又由于外界因素造成的影响，导致天然气管道建设存在一定的难度，许多地方仍然无法实现自动化天然气管道输送控制效果。因此，人们仍然需要不断探索天然气管道输送的自动化控制技术应用对策，满足新时代发展需求，保障天然气能源的稳定输送。

(1)智能化控制技术的应用

为了全面强化天然气管道输送自动化控制效果，技术人员应该在自动控制技术应用的基础上，融入智能化理念，同时引入现代人工智能技术和遥感监测等技术，进一步提高我国天然气管道输送的自动化管理水平，减少人工监测控制成本，同时也降低事故发生率，提高天然气管道输送的可靠性。比如可以通过仿真技术的应用，科学规划天然气管道输送的线路，通过该仿真系统的建设，融入了数据采集、检测以及动态模拟技术，可以对天然气管道输送过程进行全天候监测，不但提高了天然气管道输送自动化管理水平，同时也有助于及时发现天然气管道输送的问题，并及时作出处理，避免天然气管道输送事故造成巨大的影响。另外对于以往的天然气管道建设问题来说，通过GPS定位系统的应用，能够降低管道铺设难度，降低管道铺设误差，同时提高天然气管道的精确度，使天然气管道建设更加合理。

(2)提高天然气管道保护力度

对于天然气管道输送工作来说，做好管道的保护工作十分重要，由于天然气能源的结构特殊性，其中含有大量的腐蚀因素，在运输过程中接触管道内壁，就会对天然气管道造成严重的腐蚀，如果管道腐蚀严重出现泄露，不但会造成大量的天然气能源流失，甚至会引发重大的安全事故。因此，做好天然气管道的保护措施至关重要。在实际设计中，必须做好天然气管道的防腐涂层设计，保障天然气管道具备良好的防腐能力，同时延长管道寿命，更有助于自动化输送管控的实现。在实际应用中，通过天然气管道设施防腐涂层，还可以降低天然气输送阻力，避免事故的发展，也满足自动化天然气管道输送的实际需求。所以，为了实现天然气管道输送自动化控制与管理，还要注重天然气管道保护工作，加强天然气管道保护力度，采取科学的保护措施，同时也要利用自动化控制技术，对管道的性能情况进行监控，避免管道泄漏引发的事故，提高天然气管道输送安全性。

(3)提高天然气管道输送风险控制

天然气管道输送具有一定的风险性，而对于自动化管控工作来说，风险管理则是一项重要内容。天然气自身属于易燃易爆危险气体，在天然气管道输送中也存在巨大的风险隐患，同时由于天然气管道输送外部环境难以把控，因此天然气管道输送的风险隐患也具有多元化的特点。为此，将自动化控制技术应用到天然气管道输送中，必须重视风险管控工作，全面构建完善的风险管理与控制体系，对天然气管道输送中可能引发的风险因素进行系统化评估，同时做好风险的控制工作，避免天然气管道输送中安全事故的出现。比如在开展天然气管道输送自动化控制中，技术人员要充分利用自动化系统，整个管道位置、运行参数以及故障信息，全面分析风险事故产生的原因以及造成的影响，并基于此建立完善的应急保护机制，避免同类事故的再次发生，同时也能够将天然气管道输送事故影响降至最低，保障天然气管道输送安全。

(4)强化自动化技术投资力度

现阶段，自动化技术在我国天然气管道输送中也得到了广泛应用，但是由于我国自动化技术发展实践较短，在天然气管道输送自动控制中仍然有着一定的发展空间。所以，为了进一步提高天然气管道输送自动化水平。我国必须积极引入先进的自动化理念，并结合我国的实际国情需求，有效解决自动化技术应用不合理问题，使自动化控制更具针对性，并提高软件系统的研发力度，推进电子通信系统、自动处理系统、远程检测系统以及风险预警系统的应用效果，积极构建一体化的自动化管理平台，充分发挥自动化技术在天然气管道输送中的作用，提高天然气管道输送管控水平。此外，在天然气管道输送的设计中，要本着节约理念进行优化设计，将更多资金投入到自动化管理研发上，使自动化控制系统更加稳固，保障天然气管道输送效率。

(5)完善天然气管道输送自动化管理制度

自动化控制技术在天然气管道输送中的应用涉及多项内容，其管理工作涉及天然气开采、分数、储存和压气等等，因此在管理上也具有较高的难度，同时对整个系统的安全性也具有一定的影响，为了能够保障天然气管道输送自动化管理效果更好地实现，必须构建完善的管理制度，保障每一个管理环节都能有序进行，实现自动化统一管理。另外，天然气管道输送自动化管理也要落实各部门和人员的岗位职责，从而达到集中化管理需求。另外，根据自动化系统所反馈的信息，制定有效的整改对策，提高信息传输效率，同时满足自动化管理水平的提升。

4.结束语

综上所述，随着我国天然气能源的广泛应用，离不开天然气管道稳定输送的支持，基于天然气能源的特殊性，在开展天然气管道输送时也存在巨大的风险，因此对天然气管道输送管理也带来巨大的难度，为此，人们必须积极探索天然气管道输送环节中自动化控制技术的应用，强化自动化管理水平，保障天然气管道输送的可靠性。