黃斌維(蘭州石化職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730060)

0 引言

人們?nèi)粘Ｉ?、生產(chǎn)對(duì)石油天然氣需求的持續(xù)增加，推動(dòng)了我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)事業(yè)的全面發(fā)展。雖然油氣儲(chǔ)運(yùn)工程建設(shè)是以滿足長(zhǎng)距離和大量油氣儲(chǔ)運(yùn)需求為最終的目標(biāo)，但是由于石油與天然氣屬于易燃易爆的危險(xiǎn)物質(zhì)，所以，石油化工企業(yè)必須合理運(yùn)用先進(jìn)的計(jì)算手段，才能確保油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性與可靠性。自動(dòng)化技術(shù)作為一種先進(jìn)的技術(shù)，不僅實(shí)現(xiàn)了針對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的自動(dòng)化運(yùn)行和控制目標(biāo)，同時(shí)促進(jìn)了油氣儲(chǔ)運(yùn)安全性與可靠性的全面提升。

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程操作

所謂油氣集輸實(shí)際上就是一油氣井井口為起點(diǎn)，收集油氣井生產(chǎn)的油、氣、水等混合物，然后再通過(guò)管道運(yùn)輸至特殊處理裝置中進(jìn)行處理，最后將經(jīng)過(guò)處理且符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的油氣產(chǎn)品，運(yùn)輸至指定的地點(diǎn)。由于油氣必須經(jīng)過(guò)相應(yīng)的油氣管道儲(chǔ)存和運(yùn)輸，所以國(guó)家在進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的建設(shè)時(shí)，必須將油氣開采與處理環(huán)節(jié)納入到油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的整體建設(shè)規(guī)劃中，才能將油氣儲(chǔ)運(yùn)工程的應(yīng)用性能最大限度的發(fā)揮出來(lái)。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)工程自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 在原油脫水中的應(yīng)用

油氣生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，原油脫水生產(chǎn)則是高品質(zhì)油氣產(chǎn)品生產(chǎn)中最關(guān)鍵的工序之一。如圖1原油脫水工序主要是以高效分水器為基礎(chǔ)，在保證脫水裝置的安全有效前提之下，創(chuàng)設(shè)相應(yīng)的條件。立足于油氣儲(chǔ)運(yùn)的發(fā)展歷史之中分析，油氣儲(chǔ)運(yùn)工作中始終存在著設(shè)備異?，F(xiàn)象明顯、錄入控制裝置滯后、檢測(cè)精度偏低等幾方面的問(wèn)題，如果經(jīng)過(guò)脫水處理后的原油無(wú)法滿足水分清理要求的話，必然會(huì)導(dǎo)致油氣產(chǎn)品質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，甚至出現(xiàn)油氣與水混合的問(wèn)題。自動(dòng)化技術(shù)在原有脫水生產(chǎn)工序中的推廣和應(yīng)用，不僅促進(jìn)了高效分水器的有效運(yùn)行，同時(shí)對(duì)于一些原有脫水方法效率低以及效果差的相關(guān)問(wèn)題，提高了高效分水器運(yùn)行的穩(wěn)定性，為高品質(zhì)油氣產(chǎn)品的生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。另外，自動(dòng)化技術(shù)在高效分水器改造中的應(yīng)用，對(duì)于高效分水器自動(dòng)檢測(cè)效果的提升以及中央處理器參數(shù)判斷準(zhǔn)確性的提高等各方面都有著極大的促進(jìn)作用，確保了油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全性與穩(wěn)定性，為我國(guó)石油化工產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

圖1 在原油脫水中的應(yīng)用

2.2 在油氣儲(chǔ)存監(jiān)控中的應(yīng)用

能源損耗是油氣運(yùn)輸環(huán)節(jié)中普遍存在的問(wèn)題，而油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中存在的明顯的散熱損失問(wèn)題則是導(dǎo)致能源損耗問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因。如圖2為了徹底解決油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的能源損耗問(wèn)題，研究人員應(yīng)該將為流體提供充足能量作為突破口進(jìn)行深入的研究和分析。也就是說(shuō)，在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，加熱站負(fù)責(zé)提供熱能，泵站負(fù)責(zé)提供充足的壓力，為油氣儲(chǔ)運(yùn)創(chuàng)造良好的條件，確保油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中能量供需的平衡，從而達(dá)到降低油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中能源損耗的目的。另外，油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦組織力損失也是導(dǎo)致能源損耗問(wèn)題出現(xiàn)的主要原因。根據(jù)相關(guān)的試驗(yàn)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，油氣介質(zhì)粘稠度的高低是決定油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中摩擦力損失大小的關(guān)鍵因素。如果站在實(shí)際運(yùn)輸環(huán)境角度分析的話，因?yàn)槭艿綔夭钭饔玫挠绊?，油氣介質(zhì)在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)粘稠度變化的現(xiàn)象。因此，工作人員應(yīng)當(dāng)著手與溫度的控制，通過(guò)提高油氣出站溫度的方式，降低油氣介質(zhì)的粘稠度，減少因?yàn)橛蜌饨橘|(zhì)粘稠度過(guò)大而產(chǎn)生的摩擦阻力損失。但是由于使用這種方法會(huì)導(dǎo)致散熱損失的提高，所以無(wú)法同時(shí)滿足多方面的要求。而自動(dòng)化控制技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)中的應(yīng)用，工作人員可以借助自動(dòng)化控制技術(shù)全方位實(shí)時(shí)監(jiān)控油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中介質(zhì)粘稠度、溫度等指標(biāo)的變化，將其作為參考依據(jù)分析油氣儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際情況，保證油氣儲(chǔ)運(yùn)工藝參數(shù)始終保持在合理水平上，減少了油氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)能源的損耗量。

圖2 油氣儲(chǔ)運(yùn)監(jiān)控應(yīng)用

2.3 在泵類設(shè)備運(yùn)行中的應(yīng)用

泵類設(shè)備是油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中不可或缺的設(shè)備之一，隨著自動(dòng)化技術(shù)在常規(guī)泵類設(shè)備中的應(yīng)用，不僅提高了泵類設(shè)備運(yùn)行的效率，而且通過(guò)對(duì)泵類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，工作人員可以根據(jù)油氣儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際情況，及時(shí)的進(jìn)行泵類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的調(diào)整和優(yōu)化，確保了油氣儲(chǔ)運(yùn)的高效安全進(jìn)行。比如，油氣儲(chǔ)運(yùn)企業(yè)將自動(dòng)化技術(shù)引入到泵類設(shè)備的控制中，創(chuàng)建面向自動(dòng)化泵類設(shè)備的高精度控制系統(tǒng)，將泵類實(shí)際運(yùn)行作為分析的出發(fā)點(diǎn)，對(duì)其運(yùn)行發(fā)生后改變的原因進(jìn)行分析，并以此為基礎(chǔ)及時(shí)的調(diào)整和優(yōu)化泵類設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，降低了原油溫度、粘稠度、摩擦阻力等對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)效率產(chǎn)生的影響。此外，自動(dòng)控制技術(shù)不斷應(yīng)用，工作人員可以對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，分析和研究泵類設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，找出影響泵類設(shè)備運(yùn)行效果的原因，制定具有針對(duì)性的解決措施，保證泵類設(shè)備的有效運(yùn)行。

2.4 在報(bào)表自動(dòng)化生成領(lǐng)域的應(yīng)用

油氣儲(chǔ)運(yùn)工程繁雜，系統(tǒng)性較強(qiáng)，其不僅包括了眾多的環(huán)節(jié)，而且周期也相對(duì)較長(zhǎng)，再加上油氣儲(chǔ)運(yùn)的各個(gè)環(huán)節(jié)形成的報(bào)表內(nèi)容十分豐富，所以，工作人員必須全面的分析油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，才能確保油氣儲(chǔ)運(yùn)決策制定和實(shí)施的科學(xué)性與合理性。傳統(tǒng)以人工操作為主的油氣生產(chǎn)方式，在油氣生產(chǎn)的過(guò)程中，往往因?yàn)槭艿街鞴芤蛩睾蛡€(gè)人專業(yè)水平高低不同等因素的影響，致使油氣生產(chǎn)結(jié)果的準(zhǔn)確性無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。隨著自動(dòng)化技術(shù)在油氣生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)中的推廣和應(yīng)用，工作人員借助自動(dòng)化技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化采集油氣生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)信息的目的，而且創(chuàng)建了油氣生產(chǎn)與儲(chǔ)運(yùn)的數(shù)據(jù)庫(kù)，為管理人員制定油氣生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)決策提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，促進(jìn)了油氣生產(chǎn)與儲(chǔ)運(yùn)效率的穩(wěn)步提高。

3 自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程優(yōu)化策略

3.1 提高設(shè)備的運(yùn)行效率

自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)工程中的推廣和應(yīng)用，為操作人員精準(zhǔn)掌握油氣集輸與處理過(guò)程提供了技術(shù)支持，操作人員在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中，依據(jù)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行設(shè)備參數(shù)的調(diào)整，有效的提升了油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的整體運(yùn)行效率。首先，自動(dòng)化技術(shù)針對(duì)泵類設(shè)備的管理。泵類設(shè)備主要發(fā)揮著為油氣儲(chǔ)運(yùn)提供能量的重要作用，自動(dòng)化技術(shù)在泵類設(shè)備管理中的應(yīng)用，主要是借助能耗計(jì)量?jī)x準(zhǔn)確的計(jì)量泵類設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際能耗，然后根據(jù)能耗值輸出滿足油氣儲(chǔ)運(yùn)要求的有用功，確保油氣儲(chǔ)運(yùn)的正常穩(wěn)定進(jìn)行。此外，技術(shù)人員在運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)開展泵類設(shè)備的管理工作時(shí)，應(yīng)該通過(guò)仔細(xì)觀察和分析泵類設(shè)備運(yùn)行參數(shù)變化原因的方式，尋找泵類設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中存在的漏洞，并以此為基礎(chǔ)制定具有針對(duì)性的解決措施，確保泵類設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行不受影響。其次，自動(dòng)化技術(shù)對(duì)消耗設(shè)備的全面監(jiān)控與管理。借助自動(dòng)化技術(shù)對(duì)加熱爐爐火大小的自動(dòng)控制和監(jiān)控，工作人員可以根據(jù)油氣檢測(cè)中水分含量的數(shù)據(jù)，合理的進(jìn)行加熱爐爐火大小的調(diào)整，降低了加熱爐運(yùn)行的燃料消耗量，確保了設(shè)備運(yùn)行的安全性與可靠性。最后，合理運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)檢測(cè)油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生的摩擦阻力。管道閥以及油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的溫度變化都是導(dǎo)致油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中摩擦阻力產(chǎn)生的主要原因。工作人員在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中應(yīng)該充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，合理的進(jìn)行管道閥組的調(diào)節(jié)，才能在有效降低能量損耗的基礎(chǔ)上，提高油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備的運(yùn)行效率。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)管工作

工作人員必須將油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程視為一個(gè)整體的流程進(jìn)行判斷和分析，在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)控制和管理油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程時(shí)，工作人員必須加強(qiáng)監(jiān)管工作實(shí)施的力度，才能確保油氣儲(chǔ)運(yùn)的安全、。有效進(jìn)行。首先，自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用，為了有效檢測(cè)油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的加熱時(shí)間點(diǎn)提供了技術(shù)支持。其次，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)優(yōu)化油氣儲(chǔ)運(yùn)的輸送管首端與末端壓力、溫度、流量以及難度等相關(guān)參數(shù)，為工作人員進(jìn)行數(shù)據(jù)參數(shù)的對(duì)比計(jì)算和管理奠定了良好的基礎(chǔ)。最后，工作人員通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將油氣儲(chǔ)運(yùn)的數(shù)據(jù)參數(shù)實(shí)時(shí)傳送至首末兩個(gè)油氣站控制室，不僅確保了工作人員可以隨時(shí)掌握油氣運(yùn)輸環(huán)節(jié)的實(shí)際情況，而且提高了油氣儲(chǔ)運(yùn)的效率。

3.3 調(diào)整參數(shù)程序

自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中的應(yīng)用，為工作人員開展油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備故障檢測(cè)提供了數(shù)據(jù)支持。比如，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)編寫輸油、溫度控制等相關(guān)程序，工作人員不僅可以根據(jù)油氣儲(chǔ)運(yùn)的實(shí)際情況及時(shí)的進(jìn)行油氣儲(chǔ)運(yùn)程序和參數(shù)的調(diào)整與優(yōu)化，促進(jìn)了油氣儲(chǔ)運(yùn)的效率，同時(shí)也充分發(fā)揮出了自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了油氣儲(chǔ)運(yùn)精細(xì)化管理的目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，油氣儲(chǔ)運(yùn)是能源生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，自動(dòng)化技術(shù)在油氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)中的推廣和應(yīng)用，不僅促進(jìn)了油氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)監(jiān)管水平的有效提升，確保了油氣生產(chǎn)的質(zhì)量，而且最大限度的降低了油氣儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中一些規(guī)模較大的能源消耗問(wèn)題，保證油氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)境的安全有效，降低了工作人員的工作量，促進(jìn)了油氣行業(yè)健康的發(fā)展，發(fā)揮出了油氣儲(chǔ)運(yùn)行業(yè)在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的積極作用。