柳元華(蘭成渝輸油分公司，四川 成都 610036)

0 引言

現(xiàn)階段，我國(guó)絕大多數(shù)的天然氣運(yùn)輸都是通過(guò)管道，在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)⒐艿肋\(yùn)輸?shù)墓ぷ餍首畲蠡?，而且能夠在一定程度上降低運(yùn)輸?shù)某杀?。即便天然氣在使用的時(shí)候非常的方便快捷，自身也屬于清潔能源，但是在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中還是具有易燃易爆的特點(diǎn)，針對(duì)此種情況，安全成為了天然氣管道運(yùn)輸中最重要的要求。伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的推廣與應(yīng)用，我國(guó)的各行各也都進(jìn)行了自動(dòng)化的升級(jí)，自動(dòng)化技術(shù)通過(guò)試點(diǎn)應(yīng)用驗(yàn)證了自身的可靠性，那么天然氣管道運(yùn)輸加入自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)成為了一個(gè)必然的趨勢(shì)，能夠使天然氣運(yùn)輸更加高效與安全。

1 天然氣具體的含義

天然氣是指自然界中自然存在的一切可燃?xì)怏w，包括大氣圈、水圈、和巖石圈中各種自然過(guò)程形成的氣體(包括油田氣、氣田氣、泥火山氣、煤層氣和生物生成氣等)。而人們長(zhǎng)期以來(lái)通用的“天然氣”的定義，是從能量角度出發(fā)的狹義定義，是專門特指天然蘊(yùn)藏于地層中的烴類和非烴類氣體的混合物。在石油地質(zhì)學(xué)中，通常指油田氣和氣田氣。其組成以烴類為主，并含有非烴成分的混合氣體。

二十世紀(jì)之前，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展主要的資源為煤炭。伴隨著天然氣的開(kāi)發(fā)與天然氣運(yùn)輸技術(shù)的發(fā)展，天然氣已經(jīng)成為了人們生產(chǎn)生活過(guò)程中極為重要的能源，并且相較于傳統(tǒng)的煤炭能源擁有一種無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)，那就是能源燃燒的清潔性。作為一種綠色能源能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)環(huán)境污染的最小化，其特性明顯符合我國(guó)綠色可持續(xù)發(fā)展的要求，通過(guò)天然氣的應(yīng)用能夠有效地降低人們生產(chǎn)生活中所產(chǎn)生的有害氣體，在很大程度上抑制了溫室氣體的排放，更有利于打造一個(gè)綠水青山的未來(lái)。

2 天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化

通過(guò)管道的運(yùn)輸能夠在很大程度上幫助天然氣資源的均勻分配，不過(guò)，因?yàn)樘烊粴庾陨頁(yè)碛幸兹家妆奈ｋU(xiǎn)屬性，所以，在天然氣運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中是容不得一絲馬虎的，必須消除潛在的安全隱患。一旦天然氣運(yùn)輸管道出現(xiàn)問(wèn)題，輕則整條管道運(yùn)輸系統(tǒng)癱瘓，重則附近的居民以及工作人員吸入天然氣，吸入的人員會(huì)出現(xiàn)呼吸困難、中毒、缺氧的情況，對(duì)附近的居民產(chǎn)生巨大的生命威脅。除此之外，在實(shí)際的天然氣管道運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，自身還具有運(yùn)輸總量巨大、所跨范圍較廣、運(yùn)輸口徑較大的屬性。那么在天然氣運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，如果管道出現(xiàn)了突然性的壓力增大或者是其他突發(fā)狀況，管道極有可能會(huì)產(chǎn)生爆炸或者是天然氣氣體泄露的危險(xiǎn)，這種情況的出現(xiàn)不僅僅會(huì)對(duì)公共財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生巨大的威脅還會(huì)影響到附近居民的日常生活。更為重要的是，在天然氣運(yùn)輸管道鋪設(shè)的過(guò)程中，施工方需要對(duì)管道的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的把控，并且還需要將工人施工的誤差控制在可接受范圍內(nèi)，如果施工工藝或者是管道質(zhì)量出現(xiàn)問(wèn)題也是極有可能會(huì)導(dǎo)致安全事故的出現(xiàn)。

通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)天然氣運(yùn)輸管道各個(gè)部分實(shí)時(shí)的監(jiān)控，收集運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，并且通過(guò)快速的數(shù)據(jù)傳遞能夠?qū)⑼话l(fā)情況的影響控制在最小范圍內(nèi)，甚至是起到預(yù)防安全事故的出現(xiàn)，能夠在很大程度上保證附近居民以及工作人員的生命與財(cái)產(chǎn)安全，針對(duì)此種情況，在天然氣管道運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用就顯得十分有必要。

3 我國(guó)的天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)

我國(guó)絕大多數(shù)的天然氣運(yùn)輸管道都架設(shè)或埋設(shè)在陸地上，除了陸地運(yùn)輸之外還有長(zhǎng)距離的海洋運(yùn)輸?shù)?。?shí)際的管道運(yùn)輸?shù)氖┕み^(guò)程是一種對(duì)資金和技術(shù)都較高的工程，在前期生產(chǎn)與運(yùn)輸中需要投入大量的資本，顯然并不符合我國(guó)的國(guó)情。我國(guó)的天然氣主要集中在西部，所以西氣東輸成為了一項(xiàng)世紀(jì)性工程，也成為了我國(guó)天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?。西氣東輸工程可以說(shuō)是匯集了我國(guó)全部先進(jìn)的管道運(yùn)輸技術(shù)，但是與國(guó)外的管道運(yùn)輸技術(shù)相比，在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用上與國(guó)外還是有著一定的差距。我國(guó)天然氣管道在建設(shè)設(shè)計(jì)的時(shí)候都是通過(guò)穩(wěn)定流動(dòng)的方式來(lái)進(jìn)行計(jì)算，但是該種設(shè)計(jì)方式存在著明顯的短板，就是管道運(yùn)輸實(shí)際的數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)的參數(shù)上有著一定的出入。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)天然氣管道運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)水平有了很大的發(fā)展，與世界先進(jìn)水平的距離迅速縮小。

我國(guó)在天然氣管道仿真技術(shù)上的研究有著突破性的進(jìn)展，通過(guò)管道運(yùn)輸仿真技術(shù)的應(yīng)用能夠真實(shí)的模擬出天然氣管道長(zhǎng)運(yùn)輸和配管網(wǎng)的動(dòng)靜態(tài)仿真。除此之外，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)以及數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用，我國(guó)就可以實(shí)現(xiàn)天然氣管道輸送的自動(dòng)化，我國(guó)在自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中還應(yīng)用了衛(wèi)星遙感技術(shù)，這樣能夠?qū)μ烊粴膺\(yùn)輸過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生的安全事故因素進(jìn)行監(jiān)控，在天然氣管道附近出現(xiàn)異常情況的時(shí)候能夠做到及時(shí)的匯報(bào)，最大程度上避免安全事故的產(chǎn)生。并且還能夠通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用快速的處理天然氣管道運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)的小問(wèn)題，從而減少人工成本的應(yīng)用。我國(guó)的天然氣運(yùn)輸會(huì)遇到非常多的問(wèn)題，主要是我國(guó)天然氣管道架設(shè)所跨越的地形變化較多，這將會(huì)給天然氣管道的運(yùn)輸以及架設(shè)帶來(lái)非常多的困難，依然有很多城市可能會(huì)出現(xiàn)天然氣供需不等的現(xiàn)象，這在一定程度上制約我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

4 國(guó)外的天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)

二十世紀(jì)六十年代國(guó)外就進(jìn)行了天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)的研究，并且經(jīng)過(guò)了50多年的發(fā)展與完善，很多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立起一套完整的天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)的體系，所以，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用基本上已經(jīng)成熟。在進(jìn)入二十一世紀(jì)之后，有非常多具有先進(jìn)水平的國(guó)外公司進(jìn)行了干線輸氣管道以及管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行軟件技術(shù)方面的研究，并且以上者兩種技術(shù)逐漸在運(yùn)輸干線上得以實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用。

5 我國(guó)天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化技術(shù)提高的具體措施

5.1 結(jié)合智能軟件

進(jìn)行智能化軟件的應(yīng)用能夠在一定程度上提升運(yùn)輸管道的自動(dòng)化程度，通過(guò)對(duì)所收集到的信息進(jìn)行研究與分析，能夠快速的找到管道運(yùn)輸中的安全隱患，從而進(jìn)一步提升天然氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩?，相比并且自?dòng)化技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)于人工的應(yīng)用擁有高效化、快速化的特點(diǎn)，并且能夠減少人工成本的投入，更為重要的是，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠更好地保護(hù)工人的生命安全。舉例來(lái)說(shuō)：通過(guò)管道模擬仿真軟件的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管道實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而進(jìn)行管道運(yùn)輸狀態(tài)以及天然氣運(yùn)輸數(shù)據(jù)的收集，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析來(lái)找到問(wèn)題所在，能夠進(jìn)一步減少人工參與的危險(xiǎn)性。

5.2 結(jié)合數(shù)據(jù)采集和實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)

通過(guò)數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)天然氣運(yùn)輸狀態(tài)的檢測(cè)，并且實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的自動(dòng)調(diào)度，自動(dòng)化的應(yīng)用能夠在最大程度上促進(jìn)調(diào)度精準(zhǔn)度的提升。實(shí)時(shí)監(jiān)控最重要的作用就是記錄、收集并且上傳天然氣運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的參數(shù)，通過(guò)計(jì)算的分析與計(jì)算從而消除可能出現(xiàn)的安全隱患，通過(guò)對(duì)安全事故的預(yù)防，能夠在很大程度上提升天然氣運(yùn)輸管道的安全性。更為重要的是，可以建立一個(gè)實(shí)時(shí)監(jiān)控中心，對(duì)天然氣運(yùn)輸過(guò)程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行第一時(shí)間的采集，從而確保天然氣管道運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)性?，F(xiàn)階段，我國(guó)已經(jīng)在天然氣運(yùn)輸管道架設(shè)的過(guò)程中進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了天然氣運(yùn)輸管道的自動(dòng)化水平。

5.3 優(yōu)化天然氣輸送管道和輸送干線

進(jìn)一步提升天然氣運(yùn)輸管道自動(dòng)化的水平，除了必要的軟件支持之外還需要對(duì)所設(shè)計(jì)到自動(dòng)化的硬件設(shè)施進(jìn)行假設(shè)與完善，能夠?qū)⒆詣?dòng)化應(yīng)用的質(zhì)量以及效率最大化，智能化技術(shù)、數(shù)據(jù)采集以及實(shí)時(shí)監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用都屬于軟件支持。但是天然氣管道高質(zhì)量的運(yùn)輸還是在于硬件本身，高質(zhì)量運(yùn)輸管道的假設(shè)能夠?yàn)楦咝实奶烊粴膺\(yùn)輸提供良好的條件。舉例來(lái)說(shuō)：在實(shí)際的天然氣管道建設(shè)的過(guò)程中可以將涂層添加到天然氣運(yùn)輸管道內(nèi)側(cè)，能夠進(jìn)一步提升管道運(yùn)輸天然氣的體積能力。除此之外，對(duì)天然氣管道進(jìn)行優(yōu)化建合理?？茖W(xué)設(shè)計(jì)干線也是十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容，現(xiàn)階段時(shí)間范圍內(nèi)自動(dòng)化水平最高的天然氣管道地區(qū)為歐洲，自身的管道密度也非常高。不僅能夠?qū)崿F(xiàn)國(guó)內(nèi)地區(qū)的連接，還在海底進(jìn)行了管道的鋪設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)與國(guó)際上其他地區(qū)的連接。針對(duì)此種情況，還是需要對(duì)天然氣管道的運(yùn)輸干線進(jìn)行設(shè)計(jì)與架設(shè)上的優(yōu)化，保證其能夠?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供良好的硬件基礎(chǔ)，進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)的效率與質(zhì)量。

5.4 增加對(duì)于此項(xiàng)技術(shù)的資金投入

在自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中產(chǎn)生故障是一個(gè)無(wú)法回避的問(wèn)題，這就要求技術(shù)人員定期進(jìn)行檢查與維護(hù)，以此來(lái)保證自動(dòng)化技術(shù)并沒(méi)有漏洞的出現(xiàn)，那么這個(gè)過(guò)程中同樣需要大量資金的投入。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文的論述，我國(guó)現(xiàn)在已經(jīng)認(rèn)識(shí)到綠色可持續(xù)發(fā)展的重要性，天然氣已經(jīng)在很大程度上替代傳統(tǒng)能源成為了人們生產(chǎn)生活重要能源。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠進(jìn)一步提升天然氣管道運(yùn)輸?shù)男逝c質(zhì)量，從技術(shù)層面解決我國(guó)天然氣資源分配不均勻的狀況，還能夠極大地壓縮運(yùn)輸過(guò)程中的成本投入，天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化將是我國(guó)管道運(yùn)輸未來(lái)的發(fā)展方向。