趙 輝 金 星 胡曉露

（中國(guó)石油西氣東輸管道公司，上海 200120）

我國(guó)天然氣管道又稱為輸氣管道，起點(diǎn)是天然氣開采地或者天然氣加工場(chǎng)，終點(diǎn)是石油所需地，其里程較長(zhǎng)，輸氣管道是當(dāng)前在陸地上大量運(yùn)輸天然氣的唯一方式，因此，加強(qiáng)天然氣管道運(yùn)輸管理是發(fā)展天然氣事業(yè)的重要組成部分。

1 天然氣管道輸送的應(yīng)用現(xiàn)狀

國(guó)外發(fā)展天然氣事業(yè)較早，對(duì)天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化程度較高。我國(guó)當(dāng)前自動(dòng)化管理天然氣運(yùn)輸管道，運(yùn)用到的技術(shù)有：全球定位系統(tǒng)，地理信息系統(tǒng)以及遙感技術(shù)。

從我國(guó)西氣東輸來(lái)看，我國(guó)天然氣管道輸送自動(dòng)化管理技術(shù)發(fā)展較快。但在長(zhǎng)輸管道工程方面，我國(guó)的天然氣工程技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平和西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定差距。再加上我國(guó)幅員遼闊，地理環(huán)境比較復(fù)雜，天熱氣這種資源的分布也很不均勻。所以，天熱氣管道建設(shè)的困難非常多，造成我國(guó)建設(shè)的天熱氣管道遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。我國(guó)在建立全國(guó)范圍內(nèi)的天熱氣管道網(wǎng)絡(luò)還有著相當(dāng)大的困難，在管道網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同管理上與災(zāi)難恢復(fù)方面，還要進(jìn)一步的進(jìn)行研究，使我國(guó)天熱氣管道的自動(dòng)化管理技術(shù)得到可持續(xù)的發(fā)展。

2 分析我國(guó)當(dāng)前天然氣管道輸送自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

2.1 全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，簡(jiǎn)稱GPS）在全球范圍廣泛應(yīng)用。

由于，GPS 衛(wèi)星較多，分布均勻，因此該系統(tǒng)可以全球全天進(jìn)行定位。此外，GPS 系統(tǒng)相對(duì)定位的精度保持50km之內(nèi)，如果在測(cè)試300m—1500m工程的精密定位，1個(gè)小時(shí)中，該系統(tǒng)產(chǎn)生的位置誤差在1mm之內(nèi)。因此，當(dāng)前全球?qū)Ш较到y(tǒng)和定位系統(tǒng)都采用GPS，是一項(xiàng)高精度衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能夠提供高精度的三維地理位置，這為鋪設(shè)天然氣管道選擇確定地理位置提供了精確儀器，也能檢測(cè)天然氣管道工作狀況。此外，GPS有呼叫指揮功能，監(jiān)控人員和施工人員通過該系統(tǒng)及時(shí)溝通交流，提高了管理效率。

2.2 地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System簡(jiǎn)稱GIS）

地理信息系統(tǒng)又稱地學(xué)信息系統(tǒng)，是一個(gè)能夠提供準(zhǔn)確的空間信息的系統(tǒng)。該系統(tǒng)是主要運(yùn)用計(jì)算機(jī)操作，對(duì)地球表層中地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲(chǔ)存、管理、計(jì)算、分析、顯示、表述的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以深入分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)、環(huán)境信息，能夠做出地下巖石層分布圖，并能探明地下微生物。全自動(dòng)采集分析數(shù)據(jù)并得出結(jié)論，體現(xiàn)出天然氣管道輸送自動(dòng)化。

2.3 遙感技術(shù)

遙感技術(shù)采用遠(yuǎn)距離探測(cè)，根據(jù)物體的電磁波輻射或者反射性質(zhì)，做出遙感影像。遙感技術(shù)具有以下特點(diǎn)。

2.3.1 觀測(cè)面積廣。遙感系統(tǒng)能夠在短時(shí)間內(nèi)，對(duì)大氣甚至宇宙空間進(jìn)行大范圍的觀測(cè)，獲得需要的信息。

2.3.2 時(shí)效性較強(qiáng)。遙感觀測(cè)時(shí)間較短，因此其周期性短。遙感技術(shù)與陸地普通衛(wèi)星相比，前者一天之中能夠獲取兩次圖像，后者每30min獲取一次圖像。

2.3.3 數(shù)據(jù)較為綜合。遙感可以對(duì)同一地區(qū)的多項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行檢測(cè)，例如：檢測(cè)同一地區(qū)的天氣狀況、自然災(zāi)害、環(huán)境污染等將所得數(shù)據(jù)綜合分析。

由此可見，遙感涉及GPS、GIS相關(guān)技術(shù)，但是在天然氣管道運(yùn)輸中將三項(xiàng)技術(shù)相結(jié)合，減少了人力、物力等使用，實(shí)現(xiàn)了全方位管理控制天然氣管道，這也是天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化管理的重要體現(xiàn)。

3 如何提高我國(guó)管道運(yùn)輸自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)

天然氣運(yùn)輸管道技術(shù)應(yīng)用當(dāng)前先進(jìn)的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)，該項(xiàng)技術(shù)以計(jì)算機(jī)作為基礎(chǔ)分布式控制系統(tǒng)和電力自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)，是遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分。此技術(shù)能夠?qū)ぷ鳡顟B(tài)的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，現(xiàn)時(shí)現(xiàn)地收集數(shù)據(jù)，用于控制設(shè)備、進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)參數(shù)、提高警示。SCADA能夠?yàn)橛?jì)算機(jī)提供工業(yè)隔離安全網(wǎng)關(guān)，以此保證工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)安全，信息不會(huì)被泄漏。該技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值崗”的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化管理。

4 壓縮天然氣是對(duì)管道輸送的一種有效的補(bǔ)充手段

壓縮天然氣（Compressed Natural Gas，簡(jiǎn)稱CNG）指壓縮到壓力大于或等于10MPa且不大于25MPa的氣態(tài)天然氣，以氣態(tài)儲(chǔ)存在容器中。壓縮天然氣是我國(guó)現(xiàn)代一種理想的替代能源，這個(gè)應(yīng)用技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)日趨成熟。它的主要特點(diǎn)有成本低、效益高、無(wú)污染、使用安全、綠色便捷等，現(xiàn)如今，日益顯示出強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

壓縮天然氣的輸送方法主要選用汽車和船舶為運(yùn)輸工具，其主要的特點(diǎn)為供應(yīng)便利靈活。對(duì)于那些分散的用戶和遠(yuǎn)距離的長(zhǎng)輸管線以及用氣量不大的用戶提供用氣服務(wù)，是天熱氣管道輸送的一種有效的補(bǔ)充手段，一般來(lái)說(shuō)其具有以下特點(diǎn)。

4.1 壓縮天熱氣的建設(shè)成本比較低。

我們從工程的建設(shè)成本來(lái)分析，如果供氣的規(guī)模?。ㄈ沼脷饬坎桓哂?0000m3），那么壓縮天然氣建設(shè)成本要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于管道輸送建設(shè)成本。如果供氣規(guī)模不變的情況下，隨著運(yùn)輸?shù)木嚯x越來(lái)越大，管道輸送和壓縮天然氣輸送兩者的投資和建設(shè)成本會(huì)越來(lái)越高，然而管道輸送增幅要比壓縮天然氣的增幅要大，也就是說(shuō)，條件相同的時(shí)候，壓縮天然氣的建設(shè)成本會(huì)比較低，其收益會(huì)較高。

4.2 壓縮天然氣的技術(shù)設(shè)備比較成熟。

在我國(guó)，所開發(fā)的各種規(guī)模的壓縮天然氣供氣工藝都達(dá)到了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，其運(yùn)行都比較穩(wěn)定，使用也安全可靠。其設(shè)備國(guó)產(chǎn)化使用率比較高，設(shè)計(jì)規(guī)范、操作規(guī)程以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都相應(yīng)出臺(tái)。由于其技術(shù)比較完備，制度比較健全，工藝也比較成熟，因此，該項(xiàng)技術(shù)被廣泛地研發(fā)利用，并且大力的推廣。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)天然氣產(chǎn)業(yè)處于新階段，在發(fā)展過程中應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。天然氣管道運(yùn)輸一般而言由產(chǎn)油地直接運(yùn)輸?shù)侥康牡?，里程較長(zhǎng)，采用自動(dòng)化管理，可以節(jié)約大量的人力、物力、財(cái)力，提高工作準(zhǔn)確度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決工作中存在的問題。因此，加強(qiáng)天然氣管道運(yùn)輸自動(dòng)化能夠有效提高企業(yè)工作效率。壓縮天然氣是我國(guó)大力發(fā)展的一種新型綠色替代能源，壓縮天然氣的使用為廣大人民的生活提供了便捷。

［1］鄭志，王樹，武玉憲，等. 改善油氣管道輸送性能的相關(guān)技術(shù)［J］. 油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014（2）：100-106，112，74.

［2］許景偉，孟振虎，張時(shí)良.熱油管道運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究進(jìn)展［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2014（3）：161-164，153.

［3］張漪，任斌.不停輸搶修技術(shù)在長(zhǎng)輸管道中的應(yīng)用［J］.江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào)，2014（6）：41-44.

［4］饒軍.管道內(nèi)壁減阻結(jié)構(gòu)加工機(jī)器人關(guān)鍵技術(shù)研究［D］.哈爾濱工程大學(xué)，2012.