摘 要:隨著我國油氣管道數(shù)量和規(guī)模的不斷增加,油氣儲運工作的發(fā)展也在不斷提升。使用儀表自動化技術(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)在油氣儲運領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文簡要介紹了儀表自動化技術(shù)的構(gòu)成和優(yōu)勢,并進(jìn)一步總結(jié)了其在油氣儲運方面的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:油氣儲運;儀器自動化;應(yīng)用
近年來,隨著居民生活水平的提升和工業(yè)化程度的提高,對于石油和天然氣的需求越來越大,我國的油氣儲運規(guī)模也越來越大。油氣在其運輸過程中存在較大的風(fēng)險,因此,為了確保油氣儲運的安全和效率,應(yīng)注意結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)。在油氣儲運過程中加強(qiáng)儀表自動化技術(shù)的運用,有助于實時監(jiān)管油氣設(shè)備,有助于提升油氣儲運的效率,提升油氣儲運的安全性。
1自動化技術(shù)的構(gòu)成
被控對象、檢測變送單元、控制器和執(zhí)行器是自動化技術(shù)的主要組成部分。其中,檢測變送單元檢測被控參數(shù),將其轉(zhuǎn)換成電流等特定的信號傳到控制器。控制器將檢測變送單元傳過來的測量值與設(shè)定值進(jìn)行比較處理后,輸出控制信號到執(zhí)行器。執(zhí)行器根據(jù)接收到的控制信號進(jìn)行動作,使被控參數(shù)改變。經(jīng)過這樣的過程,使被控對象達(dá)到理想狀態(tài)。
2儀表自動化技術(shù)在油氣輸送過程中的優(yōu)勢
2.1提高油氣輸送的工作效率
在管線輸油過程中,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。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,操作人員會在油品出站時對管道中的原油進(jìn)行加熱,降低其粘稠度,減少摩擦阻力,提高輸送量。這個過程存在能量流失。通過儀表自動化技術(shù),對管道流量、加熱爐溫度等參數(shù)實時監(jiān)測,對采集到的數(shù)據(jù)分析處理,精準(zhǔn)控制原油加熱過程,能夠減少輸送過程中的能量損失,進(jìn)而提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.2實時管理
企業(yè)應(yīng)時刻關(guān)注設(shè)備的運行情況,維持管道運輸?shù)男?。泵類等設(shè)備運行效率的高低決定了企業(yè)的耗電量。工作人員應(yīng)用儀表自動化技術(shù),測定電動機(jī)的耗電量,同時通過中央處理器對電壓和電流等相關(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,確保油氣儲運設(shè)備的正常運行。企業(yè)利用儀表自動化技術(shù),可以全程監(jiān)控油氣儲運設(shè)備,提升油氣儲運效率,降低儲運成本,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。通過自動化技術(shù),系統(tǒng)在油氣儲運異常時采取停泵關(guān)閥等措施保護(hù)管線,防止超壓等事故發(fā)生。一般輸油泵會設(shè)置振動、溫度、泄露等監(jiān)測,超限進(jìn)行聲光報警和停車保護(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報警關(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,溫度超高限報警停車。油泵密封泄露設(shè)壓力檢測,壓力超高限報警停車。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)液位報警,出站口設(shè)高壓停泵和壓力調(diào)節(jié),出站口設(shè)閥門互鎖,出站導(dǎo)熱油爐報警,自動停爐等。
2.4有效控制長輸管道的相關(guān)參數(shù)
過去對輸油管線的管理,主要依靠人工巡線,電話匯報等方式,費時費力?,F(xiàn)在通過自動化技術(shù),實現(xiàn)了輸油管線實時監(jiān)控、故障報警。長輸管道沿線設(shè)置溫度、壓力、流量等儀表,對原油輸送中的動態(tài)參數(shù)進(jìn)行記錄和趨勢圖顯示,并且在關(guān)鍵部位設(shè)有緊急切斷閥和壓力檢測。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,保護(hù)管線。通過自動化技術(shù),及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏問題,避免進(jìn)一步的經(jīng)濟(jì)損失和環(huán)境污染。
3自動化技術(shù)在油氣儲運中的相關(guān)應(yīng)用
3.1將自動化技術(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,原先在油氣儲運過程中經(jīng)常會出現(xiàn)高效水分離器輸出穩(wěn)定性差、控制后退等問題,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)量問題。
儀表自動化技術(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。通過改造高效分水器,可以自動對壓力、油氣界面和油水界面等相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,中央處理器還能對高效分水器的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行精準(zhǔn)判斷,對超出參數(shù)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時調(diào)整,提升油氣儲運的安全性和穩(wěn)定性。
3.2將自動化技術(shù)應(yīng)用到油氣儲存和運輸線的監(jiān)控之中
原油輸送過程中無法避免地一個問題就是能量損失,歸根到底還是由于散熱損失和摩擦阻力損失。在實際的儲運過程中,經(jīng)常采取增加流體能量的辦法來平衡能源損耗,比如,利用加熱站對流體進(jìn)行加熱,利用泵站對流體施加壓力。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,該方法又會帶來另一個問題,那就是增加了散熱損失。通過儀表自動化技術(shù),企業(yè)可以減少散熱損失。
因此,儀表自動化技術(shù)應(yīng)用在油氣運輸中,可以切實提升儲運管線的有效監(jiān)控水平,確保企業(yè)及時收集到介質(zhì)黏度、溫度和壓力等相關(guān)數(shù)據(jù),并對異常參數(shù)進(jìn)行修正。在實際的作業(yè)過程中,通過儀表自動化技術(shù)對儲運的工藝參數(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將自動化技術(shù)應(yīng)用到泵類設(shè)備的運行之中
只有提高油氣儲運過程中相關(guān)設(shè)備的運行效率,才能降低生產(chǎn)的能量損耗。將自動化技術(shù)應(yīng)用在油氣儲運的過程中,可以有效監(jiān)測各生產(chǎn)設(shè)備的運行狀態(tài),偏離生產(chǎn)時及時調(diào)整,提升油氣儲運的質(zhì)量和效率。在實際的儲運過程中,可以在自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上建設(shè)一個科學(xué)、高效的油氣監(jiān)管系統(tǒng),提升油氣儲運的運行效率。
原油溫度、粘稠程度和進(jìn)口過濾器中摩擦力的損失等因素是影響泵類運行的主要原因,將自動化技術(shù)使用在泵類的監(jiān)管過程,可以幫助監(jiān)控系統(tǒng)對遇到的一些問題進(jìn)行解決,幫助提升泵類的運行效果和效率,確保其可以高效、穩(wěn)定的運行。并且,在對設(shè)備進(jìn)行改造時,還應(yīng)在控制系統(tǒng)中應(yīng)用耗電計量儀表,精準(zhǔn)的計算出電機(jī)耗電量,再依據(jù)泵類進(jìn)出口的流量和壓力等計算出其輸出效率,從而由中央計算機(jī)統(tǒng)一管理作業(yè)現(xiàn)場用到的所有儀表設(shè)備,并及時對所有泵類設(shè)備的效率進(jìn)行計算。
4結(jié)論
綜上所述,將儀表自動化技術(shù)應(yīng)用于油氣儲運中,收集、處理、分析和修正生產(chǎn)的相關(guān)參數(shù),可以提升油氣儲運的效率和經(jīng)濟(jì)效益,為油氣儲運安全生產(chǎn)的提供保障,提升生產(chǎn)工作的質(zhì)量,促進(jìn)油氣儲運行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
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作者簡介:
李姍姍(1987—),女,漢族,安徽省宿州,碩士,職稱工程師,研究方向為石油化工企業(yè)自動控制。