自动化技术在油气输送管道安全管理中的应用

田益　张婧

摘要：城市化进程的加快，经济的迅猛发展，油气管道的建设与安全管理逐渐被人们所重视，在进行油气的管道输送时，自动化技术的引用不仅对油气管道的管理效率与其安全性有所提高，还促进了经济效益的增长，改善了工作的条件。文章对自动化技术在油气输送管道安全管理中的应用进行了探讨。

关键词：油气输送管道；安全管理；自动化技术；油气运输 文献标识码：A

中图分类号：P641 文章编号：1009-2374（2015）29-0056-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.29.028

油气管道的输送随着经济的发展与科学技术水平的提高，其基础设施的建设也在不断完善中，管道的运输在水陆交通及空运中都是其运输方式之一，也是油气运输最常用、最主要的方式。在进行油气的管道输送时，由于其生产设备的自动化还未得到全面的实现，信息化的水平有些偏低，管理也比较粗放，再加上其本身风险性也比较高，部分地区管线的安全距离不够，管线出现占压，出现一系列安全问题，如管道的腐蚀与老化、管线的穿越与交叉不符合要求等严重的安全隐患问题。油气的输送管道大多具有线路比较长、系统比较庞大、管道铺设的沿线区域具有复杂的地质条件，影响管道的安全因素有很多，怎样保证油气管道在运输时的安全性能，是目前面对的需要解决的问题。本文以SCADA系统在油气输送管道中的应用为例展开分析。

1 SCADA系统在油气输送管道中的应用

此系统就是在计算机技术的基础上进行开发研究的，在生产的过程中用来实现自动化的调度与控制的应用系统，可以对现场的设备的运行情况进行控制与监视，具有设备的控制、设备的参数调节、数据的采集、信号报警及设备的测量等多种功能的作用。

例如说，在某一段的油气管道中，全长大约为200千米，利用SCADA的系统对其进行分析，在进行监控时，需要大量设备，因为油气管道的分散是较为广泛的，调度中心要将视频的信号、开关量以及模拟量多种信号的形式集中起来，利用Web对监控界面进行发布，实现监控功能的实时监控。

1.1 功能上的实现

1.1.1 对站库进行监控。对硬件的通信设备进行更新，升级与改造原有的自控系统，以实现电动阀的远程监控与输油泵的远程启停等操作功能。

1.1.2 系统自动报警。实时扫描监控现场中的数据信息，系统在指定的数据信息超出所规定的范围内会立刻进行自动的报警处理，实时监测危险的区域范围，对各个站库中的可燃气报警装置进行警点的互联，系统在满足报警条件的同时会进行自动的报警处理。

1.1.3 趋势的显示。对历史的趋势过程中所产生的数据信息在系统的终端进行显示，定期扫描现场中的数据信息，对现场的现状随时进行掌握，方便管理人员与调度上的决策及管理。

1.1.4 系统的扩展性。系统的扩展在进行硬件的改造时，要对I/O的通道预留，为了保证系统的数据与其他的系统数据可以进行相互的关联与互换等操作，系统软件的接口程序也要进行预留。

1.1.5 数据向调度中心进行传输。现场的视频信号与数字量及模拟量在调度中心的终端系统的显示屏幕上进行集中显示，对现场的数据可以进行本地的切换及远程的监控等操作。

1.1.6 报表的打印。报表系统的设计要符合系统的实际需要，报表的打印可进行年报、月报、周报、日报等，对管理人员随时提供调度的情况。

1.2 总体的结构

本系统包括四个结构的网络级管理、控制、系统及智能。

1.2.1 智能的网络级控制。利用信号的传感器、信号的调整模块、智能的仪表、I/O的模块实现现场的数据采集。智能的调节技术功能在智能仪表中的应用具有非常好的隔离效果、功能也非常强大，并且可以自校准的操作，主要有脉冲的发生器、温度表、电压电流的转换器、压力表等。通信的介质大多以双绞线为主。

1.2.2 管理的网络级结构。TCP/IP协议是实现网络客户端的实时监控，通信的介质为双绞线与光纤，具有系统间的调度管理与协调控制，对生产过程中与内部的装置进化数据的管理，数据的通信功能在各设备间进行等功能。IP用户在经过授权后利用CitectSCSDA的组态软件进行查看历史的趋势与实时的数据等，在监督与决策上为管理人员提供了服务，远程的操作对更高权限的用户进行开放。

1.2.3 系统的网络级结构。I/O的现场数据采集功能主要是对现场的工作站、操作员站及工程师站进行工业网络的连接，数据传输在各现场的控制站中进行协调控制，此系统的标准与IEEE802.3相符合，并应用100Mbps工业以太网的双绞线，CitectSCSDA的组态软件安装在系统的网络中，进行报表的生成与打印、趋势的显示、监测的报警与数据的分析等操作。

1.2.4 控制的网络结构。I/O的模块间与控制器的信号采集在控制站的现场内部进行传递信息与连接等操作。I/O的数据模块采集与PAC的系列智能的控制器应用于本系统中，通过脉冲的信号、温度与压力对数据进行计算与处理的操作后由通信的模块进行传输，并有岗位的工作站人员进行接收。在PAC的控制器中，也可实现对现场中的设备报表生成、数据存储、指令控制（设备的开停）等进行操作。

2 SCADA系统在油气输送管道中的作用

石油天然气行业在近几年的发展速度非常快，再加之经济的发展对油气需求日益增加，油气管道在建设上为了满足社会的需求，处于逐年上升的趋势，但是在建设的同时，很多的输油管线受到了腐蚀与老化等问题的严重威胁，其中还包含一些不法分子为了满足个人利益对油气管道打孔盗油，这使油气管道在运行上受到了严重的安全威胁，SCADA的系统在输油管道上的应用促进了远程监控在油气管道中的发展，可随时进行数据的采集与实时监控，有利于管道的水击保护、防腐、管道的泄漏等在应用管理中的完整性。

通过以上论述，再加上长期的实践与证明，SCADA系统在运行上非常稳定，在操作与管理上也简单、便捷，尤其是其系统功能非常强大，应用于油气的长输管道与输油泵站中，有利于其自动化水平的提高，并且具有非常重要的意义。

在油气的长输管道中应用SCADA的自动化系统，有利于油气的储运工程中管理与生产的自动化水平的提高。在油气的管道安全运行，环境的保护、国家财产的保护中，都为其提供了非常重要的保障，在油气的管道建设与发展中，有利于企业的社会效益与经济效益的提高，应用的前景也是日渐广阔。

3 结语

在SCADA的系统中可对全线的水击、腐蚀剂泄露等问题进行自动化的监视，并能进行及时的定位与报警，操作员通过人为核实，对工程的施工量及硬件的投资进行有效的减少，有利于判断的准确性与可靠性的

提高。

参考文献

[1] 李晓燕，高健财.新技术在天然气管道安全防范中的应用分析[J].中国高新技术企业，2013，（35）.

[2] 郑洪龙，许立伟，谷雨雷，王婷，戴联双.管道完整性管理效能评价指标体系[J].油气储运，2012，（1）.

[3] 吴迪.基于油气储运设施安全的重要性的分析与研究[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（23）.

[4] 祖慰，张笑可.对于输油气站场安全生产的探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2013，（23）.

（责任编辑：陈 倩）