天然气长输管线的自动化现状及发展前景.doc

HYPERLINK /thread.php?fid-48-type-131.html 天然气长输管线的自动化现状及发展前景 我们国家已建天然气管线有西气东输一线、西气东输二线、川气东送管道工程、陕京线、广东LNG、福建LNG等大中型输气管道工程。　　西气东输一线：西气东输一线工程始建于2002年7月，2004年10月建成投产。这是我国自行设计、建设的第一条世界级天然气管道工程，是国务院决策的西部大开发的标志性工程。西气东输一线将新疆塔里木盆地的天然气输往长江三角洲地区，管道西起新疆塔里木盆地轮南油气田，途经甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏和浙江等省份，最终到达中国东部上海，全长4000多公里，年输气能力120亿立方米。　　西气东输二线：2008年2月动工，2011年7月建成投产。西气东输二线工程外接土库曼斯坦的中亚天然气管道，西起霍尔果斯，南至广州、深圳和香港，横跨我国15个省区市及特别行政区。它是我国第一条引进境外天然气资源的大型管道工程，也是世界上最长的跨国天然气管道，干线全长4895公里，加上8条支线，管道总长超过9102公里，年输气能力300亿立方米。　　川气东送管道工程：2007年8月动工，2009年12月干线建成投产。西起川东北普光首站，东至上海末站，是继西气东输管线之后又一条贯穿我国东西部地区的管道大动脉。川气东送管道工程包括1条干线和5条支线。管道干线自西向东途经四川、重庆、湖北、安徽、浙江、上海四省二市，干线全长约1700公里，加上5条支线管道总长约2121公里，年输气能力120亿立方米。　　目前，中国已建成输气管道总长约为3.5万公里。这些管线投运后，大大提高了我国天然气在能源中的消费比例，减少了粉尘和碳排放，降低了能耗。1.2 正建与待建管线　　为满足日益增长的能源需要，我国对输油管道进行规划，“十二五”油气规划和在建的输气管线包括：西三线(霍尔果斯-韶关)、西四线(吐鲁番-中卫)、中缅、中卫-贵阳管道、陕京四线、秦沈线、新疆煤制天然气外输管道工程、广西LNG输气干线、山东天然气管网等多项天然气管道项目。到2015年，中国输油、输气管道总长度将达到15万公里左右。　　为实现天然气资源与市场的衔接，我国正在积极推进东北、西北、西南、海上四大天然气进口通道建设，同时，国家积极发展可燃气的多元化，如发展LNG、煤制天然气，有序推进煤层气、页岩气等非常规气源的开发等。到2015年天然气管网布局将更加合理和完善，基本形成资源多元、调度灵活、供应稳定的全国性管网和天然气供应体系。1.3 输气站场主要设施及功能　　通常天然气输气管线设有首站、分输站(清管站分输站)、末站及阀室。　　输气站场内主要的工艺设施：收发球装置、增压装置(需要时)过滤分离装置、计量装置、调压装置、放空火炬装置及辅助设施。　　输气站场均接收上游气源站来气，经过滤、计量、调压后输往下游站场或用户。站场内设清管器发送、接收装置，可以实现不停气清管操作；可对输气站场或输气管线紧急关断、放空；不同气源站场对来气组份进行在线组份分析。　　阀室：为了在管道发生事故时减少天然气的泄漏量、减轻管道事故可能造成的次生灾害，便于管道的维护抢修，按《输气管道工程设计规范》要求，根据线路所在地区等级在管道沿线按要求(32km～8km)设置线路截断阀室。输气管线自动化系统　　根据GB 50251-2003《输气管道工程设计规范》[1]中线路选择的有关规定，长输天然气管道的线路需要结合工程管道所经地区的地形、地貌、环境、工程地质条件、交通、人文、经济的发展状况以及气体流向、气量调配的灵活性、实用性等进行选择。输气站场分散，输送介质可燃具有危险性，要保证管线安全、平稳运行，管线自动化控制系统必须具有高可靠性、稳定性和灵活性。系统能自动监视整个系统的工作状态，定期对自身进行自诊断。　　目前我国建设的输气管线越来越多，根据输气管道工程特点，通常管线控制系统采用以计算机为核心的监控和数据采集系统(Supervisory Control And Data Acquisition。简称SCADA系统)[2]，完成管道全线输气站场及线路截断阀的数据采集、监控和管理等任务。目前实现了如下功能：　　1)输气管道工程全线的动态管理和自动监控。　　2)减轻工人劳动强度，减少生产管理人员直至无人值守，提高劳动生产率及经济效益。　　3)提高管理水平，降低安全隐患，及时调配，保证安全、平稳供气。2.1 输气管线仪表系统　　仪表设备是采集工艺过程变量、执行控制系统命令的关键环节，是整个输气管线系统安全可靠运行的重要基础。因此选择的仪表必须能满足所需的精确度要求，满足所处位置的压力等级、温度和防爆等级的要求。2.1.1 流量检测