储气库自动化仪器仪表的优化.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 23 日 作者简介：蒋红魁（1979），男，汉族，天津人，本科，工程师，研究方向为枯竭凝析气藏型储气库工艺运行控制。-110-储气库自动化仪器仪表的优化 蒋红魁 大港油田公司天津储气库分公司，天津 300270 摘要：摘要：地下储气库是常见的天然气储气库类型，而储气库的安全运行，离不开自动化仪器仪表系统的使用，这样才能更好的确保天然气符合生产技术标准，促进服务于天然气的循环使用。这就需要对于自动化仪器仪表进行改进升级，才能保障天然气气量和储运稳定运行。为了更好的满足环境保护要求的相关要求，就必须对于地下储气库进行科学有效的管理，避免出现天然气泄露而造成对于环境的消极影响。而促进管理系统自动化的实现，就需要不断的确保储气库为天然气的集输服务，不断的对于自动化仪器仪表系统进行升级改进，这样才能更好的促进地下储气库的稳定运行。关键关键词：词：储气库；自动化；仪器仪表；优化 中图分类号：中图分类号：TE972 1 地下储气库概述 地下储气是利用地下多孔岩层或封闭洞穴储存燃气，来确保天然气的储存和输出，符合天然气日常的储存需求，是储存大量燃气较为经济和安全的方法。使长距离输气管线和设备均衡运行，更好的保障储气工作的质量。天然气的需求是不断地上下起伏的，如果天然气的需求量很大，就需要确保其存储量的满足，如果天然气需求小，就根据需求正常是输出。随着科学的不断发展，更好的把握地下储气库的自动化管理，就需要建好自控系统，更好的确保起敬的抽气需求均衡，来确保气井运行的稳定性。为了更好的满足保证储气库为天然气的集输进行服务，不断的进行合理化补充储气库的天然气量，提高天然气运输的需求。2 分析仪表的原理 2.1 水露点分析仪 针对于水露点分析仪中的天然气水露点分析仪进行分析，由于采用可在线校验的石英晶体传感器对水分含量进行精确测量的分析仪器，所以灵敏度很高，可以更好的工业其气体中的水蒸汽分子进行检测，通过石英晶体传感器技术，水蒸气在通过就会被吸入其中的石英层表面形成结晶，所以需要对于石英晶体涂上化学膜保护，这样才能更好的促进石英晶体稳定性和观察震动变化的规律。而通过观察可以发现，当气体的水分子仅需石英晶体后，其晶体的质量增多，为了更好的保障震动频率的提升，就需要对于晶体质量进行把控，所以就要对于石英晶体的水分进行剔除，而常用的方法就是用干燥的气体进入进行水分的剔除。与此同时，如果对于过程中的含水量进行数据的需求，震动的频率变化是推测的重要依据。减少外在因素对于测量的准确性因素，就要不断的提升石英晶体的抗干扰的效果，在分布循环的将水分氧气和干燥后气体进行投入实验，在对于数值进行测试时，要考虑两次的频率差别。2.2 烃露点分析仪 而烃露点分析仪采用的冷镜技术，以湿气作为判断依据，其主要原理是被测气体在恒定的压力下，气体经过镜面，随着温度逐渐升高，就会形成干燥的效果，如果气体照到镜面，就会产生反射，光电就会输出，就会导致镜面温度降低，镜面达到某一个温度时开始结露(或霜)，这时候进行照射，反射的信号会严重受到影响，制冷的效果也会随着被左右。最后在铂电阻温度传感器显出出镜面温度会和气体露点温度是一致的。由于烃露点分析仪的构设是由双面不同平整度（一面顺滑，一面粗糙)的镜子构成的，且其角度为90 度。如果测试的气体出现温度的下降而日益饱合的现象时，其主要是因为水分子和烃分子表面张力不同，导致会分布吸附在不同的镜面上。为了促进反射光的发生，就需要对其进行露点的测量。采用烃露点分析中国科技期刊数据库 工业 A-111-仪就能更好的进行自动化操作分析和检测，其对于不稳定区域同样适用，只要保障好电源和干燥纯洁气体的温度性后，就可以进行操作使用。2.3 色谱分析仪 色谱仪是一种常用的分离和分析技术仪器，更好的对于天然气进行分析组成并，可以对于化学物质的分离、检测和定量分析，其单位为 mol%，毛细管柱的材料对制备一支高质量的气相色谱仪毛细管柱是十分重要的，一般采用含有机硅、有机树脂材料进行，这样才能更好的发挥出分离气体的作用。氦气可以更好的促进气体进行毛细管柱的过程。所以为了保障测量天然气的准确性，首先会将天然气注入氦气进行运作。由于天然气分子在经过毛细管柱会有停留的现象，这个是因为气体分子在管柱内发生反应。而不同的气体经过的时间也各不相同，也是根据不同气体的特性进行划分来辨别，在对于气体进行晒别后，还需要对其体积进行测量，通过热导检测器，可以更好的得出气体热导率的变化数量，更好的推算出气体的体积参数。3 储气库自动化建设存在的问题 发展自动化储气库系统要求水平较高，对于覆盖范围和使用设备和公共事业的基础设备都有较高的要求。采用源通道通过可见电缆传输数据，能够更好的对于周边环境进行数据化动态检测，更好的保障进行科学化数字储气库发发展，且可以促进储气库生产步骤操作都能进行自动化调整和完善监控，更好的提升自动化检测水平，减少人员的成本投入，更好的保障工序效率和监管，但是，在进行时让存在很多的问题：（1）在对于建成自动化储气系统需要对于服务器，控制台华等进行集成化，来确保避免各个环节的不同型号和服务商，这样才能投入高效化使用。(2）大数据化：随着技术的不断升级，智慧燃气系统将更加大数据化，数据采集和分析能力将更加强大，精细度和智能化程度也将不断提高。才能更好的解决由于数据短缺和延迟化。4 储气库自动化仪器仪表的优化 4.1 储气库的仪表自动化 要确保储气库最大可能的保障好天然气的注入和输出量，保障储存水平的稳定性，这样才能在突发的情况下，对于需求的提供相应的供气需求。为了更好的对于储存天然气气量进行管控，就需要对于仪器仪表进行自动化管理升级，更好的保障在过程中出现的连锁进入，控制气井的产量，避免出现因为气量问题，导致水进行气层，导致气井工作无法正常运用。而仪器仪表的自动化就会避免这样的状况，通过连锁运行的状态，更好的结合输气管道和实施监控来进行操作，这样当输气管道的气量不满足需求时，传感器就会反应给控制中心，中控系统就会产生操作，来对于储气库中的天然气进行分离和精华，并通过压缩机将其输入进管道，更好的保障管道输气符合相关的标注，更好的促进天然气储气库的运行，来保障天然气的正常传输，确保其运行的稳定。4.2 地下储气库的注采工艺自动化 当可能出现有些使用量小于管道运输量的用户时，就会导致多余的天然气储存在地下储气库中，进而形成进气流程。这样的就可以通过使用加压机，更好的解决这个问题，使其把天然气和储气库的压力变为一样，就可以将其输入进储气库中储存。这样也可以进一步来缓解如果有些客户天然气需求大而出现短缺时，更好的进行管道补给。并对于输出的天然气在经过储气库的时候进行净化、调压后进行，进而进入输气管道来对于其不足的用户进行补给。输出的天然气要对其进行净化、分离，从而使其质量达到使用的标准来进行有效供给。4.3 储气库自动化仪器仪表优化 为了更好的保障储气库的稳定运行，就需要对于管理体系进行升级，这就离不开数字化管理体系，这样才能更好的对于输气管道进行全面的管控，来保障管道运输全面的安全保障，更好的促进储气库的安全性。而采用自控仪器仪表，就能更好的对于储气库的天然气的安全和气量进行数据分析，及时的发现天然气气体不足后，进行气井或是输气管道的补给。而实行数字化管理，更能保障储气库运行数据采集的准确性，进而更好准对其过程进行数据监测管控，避免出现天然气泄露事故的发生。同时还可以应用于压缩机以及分离器等设备进行监测和管理，更好的保障运行中的安全性，及时的对于运行的隐患及时发现并加以解决，避免出现影响储气库稳定运行的因素的发生。中国科技期刊数据库 工业 A-112-所以要不断的对自动化仪器仪表进行升级，来选择效果功能更先进的仪器仪表，更好的对于运行管道进行监测管理，来保障储气库的稳定运行。5 储气库仪器仪表的自动化管理措施 储气库是储存天然气资源的场所，为了保障储气库的安全运行，满足储存和输出气体的需求，更好的满足人们的需求。就可以对其仪器仪表自动化管理进行研究,提高储气库的自动化管理程度,降低储气库的安全风险,提高储气库的各项操作的安全性，促进管理的科学数据化发展。5.1 储气库仪器仪表的运行管理与维护 储气库是集注气,采气与一体的高度复杂的集生产和储集一体的重要场所，为了更好的保障其安全性，防止出现天然气体泄露事故的发生，就需要不断的加强安全管理强度，这样才能确保储气库运行稳定性。所以要定期的对于储气库进行定期的设备体验，及时发现问题，如果发现储气库停止运行，要及时的对其进行检查和维修，确保设备无误后进行使用。同时要对于储气库进行实时检查管理，对于运行的气井和储气库的容量等相关数据进行检测，并对于压缩机各主要部件进行定期的保养和维修，避免出现问题，影响整体的运行。使用自动仪器仪表来对于输入和输送过程的气体量进行自动管理，更好的把控天然气的用量。同时对于压缩机要定期进行保养和维护，来确保实现对于天然气施压过程的作用，促进天然气资源的有效利用率。同时可以用自动化仪器仪表来进行采气，更好的把控科学化采气。同时要对于天然气进行净化、分离后进行储气库，保障储气库的设计符合相关的要求标准。5.2 储气库仪器仪表的自控系统 为了更好的保障储气库发展的自动化趋势，借助仪表来进行控制和管理，进行形成自动化系统。并投入于储气库的实际运行中，来实现对于运行过程中的数据采集，并通过系统感应来进行上传数据库，传感器就会反应给控制中心，中控系统就会显示产生操作，进行全方位的监控和管理，更好的确保了储气库的运行稳定性和安全性。同时对于储气库的设备要进行定期的检查和维修，及时的发现问题，并解决，确保运行过程的稳定性。尤其是气体压缩机，更好的增加天然气压力满足储气库的要求。同时分离器对于天然气进行净化分离，使其达到符合质量标准的天然气发挥中重要的作用，来使其进行储存运行。5.3 建立一个综合的计算机控制系统 为了更好的满足对于储气库进行自动化的管理和监控，可以组建计算机综合操控系统，来实现储气库各个生产数据的采集工作，促进储气库的稳定运行，减少因设备意外导致事故而产生的经济损失。而计算机控制系统是以中控为核心，实现储气库的自控化，同时要借助自动化仪器仪表，来进行实时的检测，对于压力变速器、传感器等设备及时发现问题并反馈到中控系统，计算机会进行自我处理，进行分析测试是否出现问题，如果发现问题，会远程的运行进行调节，比如发现压力高，会自动化的调节阀门，确保运行的稳定性。同时为了确保运输数据的准确性，也要对于自动化系统进行实时的检测和管理，及时发现，避免因数据错误导致的问题，影响储气库的正常运行。同时采用电子巡检系统，增加检测的频率次数，避免出现运行的安全问题，进行从根源阻断事故发生的可能性。6 结束语 由上述论述可知，针对于储气库的不同仪器仪表进行分析，并结合考虑到地下储气库的实际运行情况，来对于储气库自动化仪器仪表进行优化，来制定和选择出科学有效的实施方案，更好的促进储气库的稳定运行。同时对于储气库进行数字化管理和监控，保障其自动化技术的应用，更好促进储气库的稳定性和安全性，同时自动化的仪器仪表的投入使用，在一定程度上可以减少人工成本投入，更好的促进储气库的自动化管理，提高天然气的生产效率。参考文献 1糜利栋,曾大乾,李遵照等.中国石化地下储气库智能化建设进展及展望J.世界石油工业,2023,12(19):1-8.2糜利栋,曾大乾,刘华等.中国石化地下储气库一体化综合平台研发与应用J.油气藏评价与开中国科技期刊数据库 工业 A-113-发,2023,12(19):1-9.3朱喜平,张平,王多才等.基于价值链分析的智慧储气库顶层设计J.油气储运,2023,42(04):361-374.4张磊.基于自动化系统的智能储气库建设探索J.电子测试,2022,(16):82-84.5赵爱国,尹文斌,李红军等.中控自动化控制系统在驴驹河储气库中的应用J.中国仪器仪表,2021(6):23-27.