电气自动化技术在天然气工业的应用要点分析
【摘要】电气自动化技术广泛应用在天然气工业的各个方面，本文分析了电气自动化技术在天然气生产，日常管理和长途运输三个方面的应用要点进了分析与讨论。
【关键词】电气自动化；天然气工业；智能控制
随着天然气在日常生产和工业生产的应用比例不断提高，其已经成为一种重要的工业原料[1]。而由于本身系统的庞大性和繁杂性，需要有效地控制和管理。电气动化技术作为计算机技术、网络控制技术、自动仪表等综合性技术体，可以完全满足天然气工业的生产需求。本文讨论了电气自动化技术在天然气工业的应用方面和要点分析。
1. 电气自动化技术在天然气工业应用主要方面和作用
现在应用在天然气工业上的电气自动化技术主要包括有：信息化综合处理技术，智能控制和管理技术，预测控制技术，多媒体信息技术等。由于天然气整个工业系统包括生产，管理和运输这三个主要环节，因此电气自动化技术的应用也围绕这三个环节展开的，主要内容如下。
天然气的生产主要包括从地下抽取天然气和脱水两个阶段。抽取的环节中主要采用电气自动化技术中的智能控制和自动控制电路控制阀门等控制部件来保证和稳定天然气的采集量。在天然气脱水环节的吸附、再生、冷却、等待四个流程。主要采用控制电路联动阀门，流程自动控制电器，故障报警电路和联锁保护。
电气自动化技术在天然气管理方面主要表现为保证工作人员的正常安全和生产的有序进行。具体应用为：具有自动保护功能的电路和电子开关，自动进行数据控制，分析和整理数据，为管理者提供数据参考和报警提示[2]。
天然气运输通常都是跨度达上千公里的长距离，这也决定了电气自动化在天然气工业的一个重要应用环节。通过应用电子自动化可以使天然气企业有效地实时掌握管道的压力、流量等参数，为管理者科学化决策分析提供准确的参考，合理地分配天然气资源，创造更好的经济和社会效益。
2.电气自动化技术在天然气工业的应用要点
2.1 电气自动化技术在天然气生产环节中的要点
电气自动化技术应用在天然气生产环节上的根本目的有效地降低天然气生产成本，提高生产效率。天然气的生产主要是抽取和后期的脱水环节。在抽取环节中的电路首要有极高的安全系数，同时要尽可能的初次投入成本和维护费用。从地下采取会经常碰到压力异常的情况，这时要求控制电路及时报警，准确地测
量出参数。当达到危险级别断开电路，自动打开泄压阀，仍然能将压力等相关参数传递给控制室，此类控制电路和网络要有一定的冗余。在天然气除水中电路要有良好的人机界面，电流信号向控制阀门的开关和流量控制转换准确。控制阀门的动作要高可靠性，同时有复位和强制功能，可以在特殊情况进行人工控制。在脱光过程中，温度是重要的参考点，如果过大或者过小会造成不必要的资源消耗，降低设备的使用年限，影响企业的经济效益。整个系统具有自动控制温功能，可以进行预先变程和大容易存储能力，保证整个脱光过程中保持在工艺所需要的温度范围之同。
配电自动化技术也是天然气中的重要应用之一，通过对天然气工业所需要电力网的有效控制，来保证正常的生产。主要技术要求有三个方面：一是设备自动化技术，利用分段器、故障报警与检测器来及时的发现故障，并可以自动恢复供电。如果出现严重断路情况，可以将故障代码发给控制中心。二是借助网络技术和FTU，及时的调整用力量以适应生产所需。三，在可控的范围内自动用电负荷的智能控制。
2.2 电气自动化技术在天然气管理环节中的要点
电气自动化技术应用在天然气管理中的重要作用主要有两个方面：一是简化管理的中间环节，保护管理人员的人身安全，二是提高安全系数，保证设备正常运行。在管理环节中，电气自动化技术除了进行必要的管道监控和数据采集外，还可以科学的分析数据为决策提供有助地参考。实际的需求，决定了电气自动化在管理环节主要要突出以下几个内容。
首先，天然气管理环节中的电气自动化系统要求具有数据双向传输技术，显示仪表和控制电路更加智能化，尤其是网络技术这一电气自动化的最大亮点。以及可靠性高，模块化设计，安全系数高，具有智能判断能力，有良好的人机接口等特点[3]。再者，从控制端到终端的要实现扁平化，要有大信息量处理的能力，能够应付平时的高速信息和突发性大流量事件。关键的控制电路要具有极高的可靠性，并且在管理图上通过声光电显示给管理人员，且要有一定量的备份。数据的采集可以及时的根据预先的设定生成图表，并可以做出有价值的分析，给管理人员和决策人员重要的参考。
定期的维护是天然气工业的日常组成部分，要求所采用的单元具有最大限度的模块性和通用性，架构上采用开放性架构能够保证多个厂家的产品均可在一套系统上使用。在局部的网络中，可以自行组网，便于检测设备准确的对局部的设备进行分析和数据测量[4]。具有现场总线技术，信息数据库可以分级调用，以便维护人员直接调用所需更换单元的供给厂家名单，避免因为只订购固定产品而导致的供货不足等影响维护工作事件的发生。维护中情况复杂，要求功能块具有高精度、高抗干扰性和可以进行数字传输的基本特性。
环境安全一直是天然气的关注点，泄露是天然气工业不可避免的问题。因此，在要求在天然气管理设备安装有自动检测功能的装置。当出现天然气泄露事故时，能够准确报出方位，泄露量和危险的范围，给救援人员和所在地的群众及时
可靠的信息。因此，此类自动化装置要具有独立的电源配给，无线网络传输技术。加之要与公网相关联，还要求极高的安全性能，避免因病毒和黑客的入侵而导致的设备瘫痪和失灵。可以第一时间发出声光电信号，并向控制中心发出危险的级别，气体量和设备压力等参考数据，以便抢修人员最快地排除危险。
2.3电气自动化技术在天然气运输环节的要点
长距离运输是天然气从产地到达消费地的最重要传输方式，也是电气自动化技术在天然气工业中应用最为突出的方面。控制电路和元器件的使用寿命要保证足够的年限，这就减少了更换的频率，也变相的降低了使用的成本[5]。上千公里的管道需要许多泵站进行控制，这些泵站的控制仪表和数据传输线路能够应付各种极端的天气情况，具有耐湿、耐高温、耐雷暴和耐电磁干扰的特性。为了减少可能出现的人为错误，在可操作性要尽可能的简单与易懂。这样可以减少人员培训的时间和花费，进一步降低企业的人工和运营成本，也避免因为误操作而影响正常的天然气运输工作。要有提示和报警功能，可以最大限度的减少人为的不稳定因素，并可提醒采取误操作的人员及时改正错误，作出正确的开关和调节工作。
实现无人值守是企业的最佳目标，这就要求总控制室的指令能够准确到位下达控制站点。这要求线路高效的信息处理和数据通过能力。整个控制系统可以进行通化设计，系统的硬件要求保持当前水平。整个网络的稳定性高，只接受预先设定的网络控制室的指令。当出现不在正常范围的指令时，发出报警信号并切断信号来源的线路指令接收，从而保证整个远程网络的安全性。
3. 电气自动化技术在天然气工业领域的应用展望
从整体上看，电子自动化应用在天然气工业上的发展趋势是通过提高整个电气系统的集成度，采用最新的数字技术，用数字信号来代替原有的模拟信号。利用技术创新来减少人工的安装费用和调试时间，通过大量的智能控制仪表，电路和网络技术的投入使用，让管理人员更为有效地整个流程。只有充分在天然气工业应用电气自动化技术，企业才能在市场竞争越来越激烈的当今，取得一席之地。
参考文献：
[1]何爱赟. 如何加强天然气场站电气自动化设备的可靠性[J].中国石油和化工标准与质量.2013， 2 （14）： 29-31.
[2]姚力争. 压缩天然气加气站危险有害因素分析及控制预防措施[J].吉林劳动保护.2010， 1： 27-29.
[3]赵瑛. 浅析天然气长输管道压气站几个易忽视的关键电气问题[J].电气应用.2010， 5 （14）： 52-56.
[4]费芃. 天然气管网中防爆电气设备的选型[J].上海煤气.2009， 4： 11-13.
[5]王树国. 川气东送普光天然气净化厂电气安全设计[J].电气应用.2010， （14）： 46-51.
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