探析油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

摘 要：隨著我國(guó)油氣管道數(shù)量和規(guī)模的不斷增加，油氣儲(chǔ)運(yùn)工作的發(fā)展也在不斷提升。使用儀表自動(dòng)化技術(shù)可以提升油氣輸送的效率，增強(qiáng)設(shè)備的管理效率，因此，該技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡(jiǎn)要介紹了儀表自動(dòng)化技術(shù)的構(gòu)成和優(yōu)勢(shì)，并進(jìn)一步總結(jié)了其在油氣儲(chǔ)運(yùn)方面的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：油氣儲(chǔ)運(yùn);儀器自動(dòng)化;應(yīng)用

近年來(lái)，隨著居民生活水平的提升和工業(yè)化程度的提高，對(duì)于石油和天然氣的需求越來(lái)越大，我國(guó)的油氣儲(chǔ)運(yùn)規(guī)模也越來(lái)越大。油氣在其運(yùn)輸過(guò)程中存在較大的風(fēng)險(xiǎn)，因此，為了確保油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全和效率，應(yīng)注意結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中加強(qiáng)儀表自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，有助于實(shí)時(shí)監(jiān)管油氣設(shè)備，有助于提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的效率，提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性。

1自動(dòng)化技術(shù)的構(gòu)成

被控對(duì)象、檢測(cè)變送單元、控制器和執(zhí)行器是自動(dòng)化技術(shù)的主要組成部分。其中，檢測(cè)變送單元檢測(cè)被控參數(shù)，將其轉(zhuǎn)換成電流等特定的信號(hào)傳到控制器。控制器將檢測(cè)變送單元傳過(guò)來(lái)的測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較處理后，輸出控制信號(hào)到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制信號(hào)進(jìn)行動(dòng)作，使被控參數(shù)改變。經(jīng)過(guò)這樣的過(guò)程，使被控對(duì)象達(dá)到理想狀態(tài)。

2儀表自動(dòng)化技術(shù)在油氣輸送過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)

2.1提高油氣輸送的工作效率

在管線輸油過(guò)程中，管道內(nèi)部的摩擦力和散熱損失一直都是備受關(guān)注的重點(diǎn)。管道內(nèi)部的摩擦力主要和原油的粘稠度有關(guān)，原油的粘稠度越高，管道內(nèi)部的摩擦力也就越大，降低了輸送效率。一般，操作人員會(huì)在油品出站時(shí)對(duì)管道中的原油進(jìn)行加熱，降低其粘稠度，減少摩擦阻力，提高輸送量。這個(gè)過(guò)程存在能量流失。通過(guò)儀表自動(dòng)化技術(shù)，對(duì)管道流量、加熱爐溫度等參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)分析處理，精準(zhǔn)控制原油加熱過(guò)程，能夠減少輸送過(guò)程中的能量損失，進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2實(shí)時(shí)管理

企業(yè)應(yīng)時(shí)刻關(guān)注設(shè)備的運(yùn)行情況，維持管道運(yùn)輸?shù)男?。泵類等設(shè)備運(yùn)行效率的高低決定了企業(yè)的耗電量。工作人員應(yīng)用儀表自動(dòng)化技術(shù)，測(cè)定電動(dòng)機(jī)的耗電量，同時(shí)通過(guò)中央處理器對(duì)電壓和電流等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、處理和分析。一旦出現(xiàn)異常情況，控制器會(huì)根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)調(diào)整參數(shù)到正常范圍，確保油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的正常運(yùn)行。企業(yè)利用儀表自動(dòng)化技術(shù)，可以全程監(jiān)控油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備，提升油氣儲(chǔ)運(yùn)效率，降低儲(chǔ)運(yùn)成本，為油氣行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供技術(shù)支持。

2.3保護(hù)油泵等設(shè)備

油品輸送系統(tǒng)中，輸油泵占據(jù)非常重要的地位。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，系統(tǒng)在油氣儲(chǔ)運(yùn)異常時(shí)采取停泵關(guān)閥等措施保護(hù)管線，防止超壓等事故發(fā)生。一般輸油泵會(huì)設(shè)置振動(dòng)、溫度、泄露等監(jiān)測(cè)，超限進(jìn)行聲光報(bào)警和停車保護(hù)。比如輸油泵進(jìn)出口設(shè)壓力保護(hù)，入口壓力超低或出口壓力超高時(shí)報(bào)警關(guān)停相關(guān)泵機(jī)組;油泵電機(jī)軸承、定子以及泵殼溫度設(shè)溫度檢測(cè)，溫度超高限報(bào)警停車。油泵密封泄露設(shè)壓力檢測(cè)，壓力超高限報(bào)警停車。另外，企業(yè)還設(shè)置了其他一些保護(hù)措施，如：各站內(nèi)油罐設(shè)液位報(bào)警，出站口設(shè)高壓停泵和壓力調(diào)節(jié)，出站口設(shè)閥門(mén)互鎖，出站導(dǎo)熱油爐報(bào)警，自動(dòng)停爐等。

2.4有效控制長(zhǎng)輸管道的相關(guān)參數(shù)

過(guò)去對(duì)輸油管線的管理，主要依靠人工巡線，電話匯報(bào)等方式，費(fèi)時(shí)費(fèi)力?，F(xiàn)在通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了輸油管線實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障報(bào)警。長(zhǎng)輸管道沿線設(shè)置溫度、壓力、流量等儀表，對(duì)原油輸送中的動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行記錄和趨勢(shì)圖顯示，并且在關(guān)鍵部位設(shè)有緊急切斷閥和壓力檢測(cè)。在異常情況下，調(diào)度控制中心的人員可以遠(yuǎn)程關(guān)閉緊急切斷閥門(mén)，保護(hù)管線。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道泄漏問(wèn)題，避免進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。

3自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)中的相關(guān)應(yīng)用

3.1將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到原油的脫水生產(chǎn)之中

原油脫水生產(chǎn)是整個(gè)油氣生產(chǎn)的關(guān)鍵，高效水分離器是主要設(shè)備，原先在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高效水分離器輸出穩(wěn)定性差、控制后退等問(wèn)題，導(dǎo)致原油脫水不充分，脫水質(zhì)量差，達(dá)不到預(yù)期要求，存在油氣中含水、氣體中含油的質(zhì)量問(wèn)題。

儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅解決了傳統(tǒng)設(shè)備壓力不穩(wěn)的問(wèn)題，還提升了裝置的控制能力，使得高效水分離器的性能得到了有效提升。利用自動(dòng)化技術(shù)，可以有效清除油氣中的水分，提升原油脫水的質(zhì)量。通過(guò)改造高效分水器，可以自動(dòng)對(duì)壓力、油氣界面和油水界面等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，中央處理器還能對(duì)高效分水器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，對(duì)超出參數(shù)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性和穩(wěn)定性。

3.2將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到油氣儲(chǔ)存和運(yùn)輸線的監(jiān)控之中

原油輸送過(guò)程中無(wú)法避免地一個(gè)問(wèn)題就是能量損失，歸根到底還是由于散熱損失和摩擦阻力損失。在實(shí)際的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，經(jīng)常采取增加流體能量的辦法來(lái)平衡能源損耗，比如，利用加熱站對(duì)流體進(jìn)行加熱，利用泵站對(duì)流體施加壓力。相關(guān)數(shù)據(jù)表明，摩擦阻力的損失受油氣介質(zhì)的黏度影響非常大，而溫度又會(huì)影響油氣介質(zhì)的黏度，所以為了有效降低能源損失，可以采取提高出站溫度的方法。通過(guò)升溫降低油氣介質(zhì)的黏度，減小管內(nèi)摩擦阻力。但是，該方法又會(huì)帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，那就是增加了散熱損失。通過(guò)儀表自動(dòng)化技術(shù)，企業(yè)可以減少散熱損失。

因此，儀表自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在油氣運(yùn)輸中，可以切實(shí)提升儲(chǔ)運(yùn)管線的有效監(jiān)控水平，確保企業(yè)及時(shí)收集到介質(zhì)黏度、溫度和壓力等相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)異常參數(shù)進(jìn)行修正。在實(shí)際的作業(yè)過(guò)程中，通過(guò)儀表自動(dòng)化技術(shù)對(duì)儲(chǔ)運(yùn)的工藝參數(shù)合理優(yōu)化，合理控制加熱爐溫度，并合理控制原油流量，提高油氣的輸送效率，提升經(jīng)濟(jì)效益。

3.3將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到泵類設(shè)備的運(yùn)行之中

只有提高油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行效率，才能降低生產(chǎn)的能量損耗。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在油氣儲(chǔ)運(yùn)的過(guò)程中，可以有效監(jiān)測(cè)各生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，偏離生產(chǎn)時(shí)及時(shí)調(diào)整，提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的質(zhì)量和效率。在實(shí)際的儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，可以在自動(dòng)化技術(shù)的基礎(chǔ)上建設(shè)一個(gè)科學(xué)、高效的油氣監(jiān)管系統(tǒng)，提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的運(yùn)行效率。

原油溫度、粘稠程度和進(jìn)口過(guò)濾器中摩擦力的損失等因素是影響泵類運(yùn)行的主要原因，將自動(dòng)化技術(shù)使用在泵類的監(jiān)管過(guò)程，可以幫助監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行解決，幫助提升泵類的運(yùn)行效果和效率，確保其可以高效、穩(wěn)定的運(yùn)行。并且，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造時(shí)，還應(yīng)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用耗電計(jì)量?jī)x表，精準(zhǔn)的計(jì)算出電機(jī)耗電量，再依據(jù)泵類進(jìn)出口的流量和壓力等計(jì)算出其輸出效率，從而由中央計(jì)算機(jī)統(tǒng)一管理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)用到的所有儀表設(shè)備，并及時(shí)對(duì)所有泵類設(shè)備的效率進(jìn)行計(jì)算。

4結(jié)論

綜上所述，將儀表自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于油氣儲(chǔ)運(yùn)中，收集、處理、分析和修正生產(chǎn)的相關(guān)參數(shù)，可以提升油氣儲(chǔ)運(yùn)的效率和經(jīng)濟(jì)效益，為油氣儲(chǔ)運(yùn)安全生產(chǎn)的提供保障，提升生產(chǎn)工作的質(zhì)量，促進(jìn)油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn);

[1]王長(zhǎng)順.油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中儀表自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用探討[J].科學(xué)與信息化，2018（10）117，119.

[2]姚胡剛.油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2018（14）：159-160.

[3]張程.油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2019（10）：215，232.

作者簡(jiǎn)介：

李?yuàn)檴櫍?987—），女，漢族，安徽省宿州，碩士，職稱工程師，研究方向?yàn)槭突て髽I(yè)自動(dòng)控制。