江山

摘要：天然氣是我國發(fā)展的重要能源類型，隨著“油改氣”發(fā)展策略的出臺，導(dǎo)致天然氣需求量逐年遞增，這也使得該類自動化技術(shù)研究顯得尤為重要。文中對電氣自動化技術(shù)在天然氣工業(yè)中的作用和影響因素進(jìn)行總結(jié)，并從生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)、管理環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)、運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)、數(shù)字信號技術(shù)的應(yīng)用四方面，論述了電氣自動化技術(shù)在天然氣工業(yè)的應(yīng)用要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：電氣自動化技術(shù)：天然氣工業(yè);數(shù)字信號

中圖分類號：TE64

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）02-0069-03

0引言

從現(xiàn)階段實際發(fā)展過程中可以看出，整個天然氣場站之中的電氣設(shè)備開始朝著智能化和系統(tǒng)化方向發(fā)展，具備很強(qiáng)的模塊化特點(diǎn)。但由于我國在自動化技術(shù)研究上起步較晚，在很多技術(shù)和設(shè)備應(yīng)用上還存在很多沒有被解決的問題，從而對系統(tǒng)可靠性和穩(wěn)定性產(chǎn)生了極大影響。為此，人們需要在電氣自動化技術(shù)應(yīng)用上提高重視程度。

1電氣自動化技術(shù)在天然氣工業(yè)中的作用

站在實際發(fā)展角度來說，天然氣工業(yè)與電氣自動化技術(shù)之間聯(lián)系性十分緊密，尤其是在作用發(fā)揮上，涉及到的新型技術(shù)有很多，如多媒體技術(shù)、信息綜合化處理技術(shù)以及自動化控制技術(shù)等。這些技術(shù)應(yīng)用與天然氣自身工作特點(diǎn)相符，并不會在工業(yè)體系下有效展示出來。由于天然氣自身物理性質(zhì)極為特殊，從開采到運(yùn)輸，如果使用人力檢測，則無法將實際安全水平展示出來。例如，在某企業(yè)實際生產(chǎn)工作之中，天然氣主要是從地下巖石層抽取出來，為了確保天然氣的正常使用，需要實施脫水、脫硫等操作，并借助于相關(guān)設(shè)備對天然氣流量進(jìn)行合理控制，在此過程中，智能控制和自動控制閥門作用不可替代”。站在實際運(yùn)輸角度來說，其運(yùn)輸距離很長，有時可以達(dá)到上千公里，很難在全線實施檢測和控制。自動技術(shù)可以通過閥門關(guān)閉，借助于網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測，將具體故障位置和地點(diǎn)挖掘出來，之后將具體數(shù)據(jù)傳回控制中心，為管理人員分析整理工作開展奠定基礎(chǔ)條件。除此之外，管道是整個天然（運(yùn)輸中的主要方式和方法，借助于自動化技術(shù)，可以確保管道壓力和流量等數(shù)據(jù)得到全面收集和維護(hù)，將管道的安全性和經(jīng)濟(jì)效益合理展示出來。

2在天然氣工業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀和影響因素

2.1電氣自動化技術(shù)在天然氣工業(yè)中的發(fā)展現(xiàn)狀

截止到目前，我國各個天然氣場站之中的電氣設(shè)備已經(jīng)開始展示出智能化和系統(tǒng)化等特點(diǎn)，尤其是在附屬產(chǎn)品發(fā)展上，智能性展示越來越明顯。但站在實際發(fā)展角度來說，我國在自動化技術(shù)研究上起步較晚，很多科學(xué)技術(shù)和電氣設(shè)備融合過程中還存在很多問題沒有解決，這些都為整個天然氣電氣設(shè)備自動化發(fā)展帶來了極大影響[2]。與此同時，也正是由于上述問題存在，系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性無法得到全面保障?，F(xiàn)如今，由于電氣自動化系統(tǒng)越來越復(fù)雜，其運(yùn)行影響因素也是越來越多，一旦設(shè)備在運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障問題，設(shè)備自動化可靠性也會受到大幅影響。除此之外，各個公用天然氣場站是天然氣運(yùn)輸?shù)男滦褪?，一旦出現(xiàn)中斷問題，便會對居民日常生活產(chǎn)生重要影響，更會為企業(yè)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。因此，人們需要進(jìn)一步強(qiáng)化天然氣運(yùn)輸過程中，電氣設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，這對于整個設(shè)備自動化發(fā)展能夠起到?jīng)Q定性作用。

2.2天然氣工業(yè)中電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的影響因素

第一，外界環(huán)境因素。由于天然氣場站周圍環(huán)境比較復(fù)雜，很容易受到相關(guān)因素和條件影響，如雷電、高溫以及風(fēng)雨等等，這些因素不但可以降低自動化設(shè)備的使用壽命，還能使其功能發(fā)揮出現(xiàn)影響。

第二，電氣設(shè)備自身存在質(zhì)量問題。從現(xiàn)階段發(fā)展角度來說，很多天然氣場站之中的電氣自動化設(shè)備質(zhì)量檢驗工作開展并不到位，無法達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，最終對其性能和功能發(fā)揮極為不利。從這里也可以看出，開展自動化設(shè)備質(zhì)量審核工作顯得極為重要。

第三，電氣自動化技術(shù)具備很強(qiáng)的專業(yè)性，需要操作人員具備較強(qiáng)的專業(yè)素養(yǎng)，以及機(jī)械應(yīng)用的合理性和規(guī)范性等[2]。

2電氣自動化技術(shù)在天然氣工業(yè)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.1生產(chǎn)環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)

站在企業(yè)經(jīng)營角度來說，在天然氣工業(yè)應(yīng)用電氣自動化技術(shù)，主要是確保其經(jīng)濟(jì)效益的全面提升，但在此過程中，也應(yīng)該將設(shè)備的自動化程度保持在一定范圍內(nèi)。研究證明，如果天然氣場站實際情況與設(shè)備自動化程度相互匹配，不僅可以降低企業(yè)生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率也會得到進(jìn)一步強(qiáng)化。站在實際天然氣生產(chǎn)角度來說，最主要環(huán)節(jié)就是抽取和脫水。由于天然氣物理和化學(xué)性質(zhì)極為明顯，整個抽取環(huán)節(jié)的事故發(fā)生幾率較高，人工并不適合參與該項工作。如在抽取操作上，一旦出現(xiàn)毒性提升、壓力異常等問題，自動化技術(shù)便會發(fā)揮出作用，做好系統(tǒng)調(diào)節(jié)，并借助于報警系統(tǒng)，提醒工作人員最佳的躲避線路，具體情況如圖1所示。另外，天然氣脫水環(huán)節(jié)中的閥門控制顯得更加重要，如果進(jìn)行人工操作，其精確轉(zhuǎn)換工作將會受到極大影響，降低其天然氣品質(zhì)。如在2017年5月14日，羅克韋爾自動化在美國休斯敦舉辦了石油天然氣展覽會，該公司借此機(jī)會，向公眾展示了最新的數(shù)字自動化天然氣生產(chǎn)技術(shù)，該技術(shù)可以幫助人們構(gòu)建一個自動化生態(tài)系統(tǒng)，并為生產(chǎn)商們帶來一些行動性信息，確保天然氣在生產(chǎn)過程中的優(yōu)勢更加明顯。站在具體研究角度來說，數(shù)字自動化天然氣生產(chǎn)技術(shù)，可以將企業(yè)生產(chǎn)效益提升2%，還能將實際企業(yè)的運(yùn)營成本降低，獲得更多的優(yōu)質(zhì)資源。除此之外，羅克韋爾自動化專家還在會議上親自演示該項技術(shù)，實現(xiàn)天然氣生產(chǎn)設(shè)備的全面控制，并將其高效安全等特點(diǎn)詮釋出來[3]。天然氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)如圖1所示。

2.2管理環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)

在管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用自動化技術(shù)，主要體現(xiàn)在以下兩個環(huán)節(jié)之中。其中一個是管理環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)的開展可以為操縱人員提供保護(hù)。另一環(huán)節(jié)為設(shè)備維護(hù)，借助于自動化技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)備的使用壽命可以得到延長，安全系數(shù)更高。站在具體管理環(huán)節(jié)角度來說，由于天然氣工業(yè)需要做好定期維護(hù)工作，如果維護(hù)操作存在較大的盲目性，便會對設(shè)備產(chǎn)生極大損害，并增加維修時間和成本。除此之外，環(huán)境安全也是管理工作應(yīng)重點(diǎn)考慮的問題，如果天然氣場站發(fā)生了大規(guī)模泄漏，除了為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失外，還會對大氣環(huán)境整體產(chǎn)生破壞，影響公眾健康。為此，人們可以將自動化技術(shù)與監(jiān)測系統(tǒng)相結(jié)合，對泄漏地點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并分析出泄漏原因，為后續(xù)補(bǔ)救工作的開展創(chuàng)造有利條件。如我國國務(wù)院對天然氣管理工作極為重視，強(qiáng)調(diào)各個天然氣生產(chǎn)企業(yè)在管理工作之中，引入更加先進(jìn)的自動化設(shè)備，并將設(shè)備的距離管理規(guī)定落實下去。另外，在具體監(jiān)督維護(hù)操作上，天然氣生產(chǎn)企業(yè)還可以將網(wǎng)絡(luò)、自媒體等多種技術(shù)應(yīng)用其中，在做好宣傳教育同時，引導(dǎo)工作人員掌握更多的基本應(yīng)急能力，避免在事故管理過程中，出現(xiàn)更多的衍生事件，維護(hù)安全管理工作朝著更好的方向發(fā)展。

2.3運(yùn)輸環(huán)節(jié)應(yīng)用要點(diǎn)

由于天然氣自身性質(zhì)存在很強(qiáng)的特殊性，現(xiàn)如今，最為常見的運(yùn)輸方式為管道運(yùn)輸，其經(jīng)濟(jì)性和安全性特點(diǎn)較為明顯。由于管道建設(shè)工作的開展，產(chǎn)地到目標(biāo)地之間的距離大大縮短，不僅可以將運(yùn)輸消耗降低，還能讓主體工作更具安全性。除此之外，由于管道運(yùn)輸過程中需要應(yīng)用到很多節(jié)流裝置和泵站，該類控制工作的開展顯得極為重要，尤其是在儀表數(shù)據(jù)傳輸上，應(yīng)避免受到各種因素影響，如天氣因素等。另外，為了將專業(yè)門檻瓶頸影響度降低，可以在操作界面中將友好型和簡易型等特點(diǎn)展示出來，確保企業(yè)經(jīng)營效率大幅提升。站在理論角度來說，天然氣工業(yè)發(fā)展的最佳狀態(tài)便是無人值守。因此，人們需要確?？刂浦噶羁梢詼?zhǔn)確無誤的進(jìn)行傳遞。一旦在工作之中出現(xiàn)不正當(dāng)指令，須立即進(jìn)行檢查和維護(hù)工作。例如，為了強(qiáng)化天然氣運(yùn)輸效果，山東省在2018年3月頒布了《石油天然氣管道保護(hù)條例》，借助于部門管理、社會監(jiān)督以及企業(yè)負(fù)責(zé)等方式，強(qiáng)化對天然氣管道的保護(hù)，力度，實現(xiàn)資源的智能化運(yùn)輸。

2.4數(shù)字信號技術(shù)的應(yīng)用

站在整體發(fā)展角度來說，隨著電氣自動化設(shè)備的不斷發(fā)展，電子自動化應(yīng)用越來越廣“泛，這對于天然氣工業(yè)發(fā)展具備十分重要的意義。借助于電氣集成，人們可以對最新數(shù)字技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，并借助于數(shù)字信號，對原來的模擬信號進(jìn)行替代，確保整個天然氣自動化發(fā)展趨勢越來越好。除此之外，人們可以利用先進(jìn)的電氣自動化設(shè)備技術(shù)，將經(jīng)濟(jì)發(fā)展的合理性特點(diǎn)展示出來，確保整個電氣自動化行業(yè)得到跨越式發(fā)展，如此一來，企業(yè)才能在市場競爭之中取得更大優(yōu)勢，維護(hù)市場地位穩(wěn)定以及持續(xù)性發(fā)展。例如，超聲流量計就是數(shù)字信號應(yīng)用的一種體現(xiàn)，該技術(shù)可以實現(xiàn)對流管之中的流體流速進(jìn)行準(zhǔn)確確定，如果是氣體測量，主要是借助于內(nèi)部傳感器來實現(xiàn)，而且其傳感器和傳感器之間的排列形式主要以幾何形為主。在具體天然氣測量過程中，工作人員可以將該流量計安裝在管道一側(cè)，換能器則安裝在管道的另一頭，當(dāng)天然氣通過之后，設(shè)備便可以在第一時間內(nèi)獲取超聲信號。另外，站在整個超聲流體傳播時間角度來說，工作人員可以通過流體逆流時傳播時間來獲取最終的氣體流量數(shù)據(jù)。

3結(jié)束語

綜上所述，電氣自動化技術(shù)在整個天然氣工業(yè)生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)之中，除了降低生產(chǎn)成本之外，還能進(jìn)一步確保生產(chǎn)過程的整體性安全。電氣自動化技術(shù)可以將天然氣生產(chǎn)過程簡化，為企業(yè)帶來更多的價值與利益。為此，各個企業(yè)管理者需要提升對電氣自動化技術(shù)應(yīng)用的重視程度。

參考文獻(xiàn)

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[3]孫永福.如何加強(qiáng)天然氣場站電氣自動化設(shè)備的可靠性[J].硅谷，2013（24）：38-39.