油气储运自动化技术（精选10篇）
油气储运自动化技术 篇1
0 引言
现代的油气储运系统在开发技术和储运技术方面都已经有了很大的进步, 但是油气储运工作仍旧具有较大的危险性, 需要频繁的手动操作, 这就需要改进储运技术, 提高安全系数。随着我国科学技术水平的逐渐提升, 自动化技术能够实现对整个油气储运过程的有效动态监测与智能控制, 大大提高了生产过程的安全性与可靠性, 减轻了工作人员的负担。在本文中比这主要针对自动化技术在油气储运过程中的应用现状进行了研究。
1 油气储运自动化系统的主要组成部分
整个自动化系统过程根据智能化程度的不同, 大致可以分为四个层次:首先是决策层。决策层主要是针对有以下数据层传输来的生产数据进行综合统计与分析, 管理人员就可以依照数据分析结果判断油气储运当前的状态, 以为做决策提供事实基础。其次是数据层。该层主要是收集、存储、分类由集输站现场检测到的参数以及数据, 并将这些数据整理程需要的报表, 按照年度、季度、月等上报给上级系统, 以为决策提供理论依据。接着就是监控层。监控层主要是对各个集输站库内的现场数据进行采集、显示、调控以及存储, 同时还向上级系统发送数据信息, 一旦发生故障问题, 监控层会进行报警处理。最后是现场层。现场层主要能够对储运过程进行直接数据采集和调控, 不仅能大幅度提高工作效率, 减小劳动强度, 还能为工作人员提供较高的安全保障。
2 自动化技术在油气储运过程中的应用现状
2.1 自动化技术在提高设备运行效率方面的应用
对于油气储运生产单位来说, 所使用的泵类设备的运行效率高低会直接影响到单位的电耗指标, 为了能够有效提升大型外输泵的运行效率, 我们对此进行了自动化技术改造, 实行自动化监测。该自动化监测系统的主要工作原理比较复杂, 首先是利用能耗计量仪表对生产电机的实际耗电量进行计量, 然后根据泵设备的进出口流量与流量压力来确定泵的实际输出有用功量, 这些参数数据都会被现场的一次仪表采集后直接输给系统的中央处理机, 最后在经过中央处理机的运算程序计算出泵的实时泵效。泵的实时泵效能够为技术人员提供分析泵的工作效率变化的具体原因。采用此自动化监测系统, 技术人员发现影响泵的效率主要因素有原油的温度 (粘度) 、进口过虑器摩阻损失、电机运行效率以及出口阀组的节流等因素。相比较以前没有实行自动化监测系统的情况, 目前生产单位泵设备的工作效率已经得到了5个百分点的提升, 并长时间维持到70%以上。此外油气生产过程中还必须要用到加热炉, 其主要是用于加热燃料, 也是一大能源消耗设备。在油气储运过程中, 我们使用的加热炉是三回城水套炉, 该设备是采油厂自行研发的, 并配合使用意大利百得燃烧器, 具有较高的工作效率。为了减少能熬损失, 提高燃料利用率, 我们也对此加热炉设备进行了自动化改造:在该设备中添加能够计量相关能耗参数和进行安全检测联锁保护的自动化系统, 用以改变以往依靠人工控制加热炉大小火的方式, 监测原油进出口的压力、排烟温度、水套压力以及烟气含氧量等, 从而提高燃烧器的燃烧效率。并且该系统还可以将采集到的数据进行累积计算处理, 从而为分析系统的实时能耗利用率提供理论基础。
2.2 储运管线实施动态监控系统, 调节管输工艺参数
为了保障在油气储运过程中管道的平稳、安全运行, 都必须对进入下站的原油进行适当的加热, 但是由于加热输送管道的运输量出现了一定程度的降低, 这势必会导致进入下一站的原油温度低于安全极限, 因此我们必须要采用有效的加热设备, 必要时还要采用正输与反输相互交替的运行方式, 但是这种运行方式会消耗更多的能源。为了节省增加加热设备所花费的投资, 尽可能避免反输运输方式, 我们采用了降低原油凝点的措施, 这样一来就会降低管道输送所要求的原油进站温度, 有时候遇到地温较高的情况时, 还可以停止部分中间加热炉, 以实现常温输送, 节约能源。这种运输过程特别适合环境比较恶劣的沙漠、海上等地区。在运输管道方面, 目前我国主要是利用含蜡原油管道进行运输, 但是这种运输管道工作效率不高, 在提高运输效率方面, 除了要在经费上进行考虑, 还需要从技术层面进行考虑, 采用自动化技术和计算机网络技术, 对运输管线实施动态监测, 并对管道的温度、粘度、流量、首端与末端压力等参数进行记录, 然后利用双向微波将这些参数传送到首末站控制室内, 计算机再根据采集到的参数优化输油参数, 并进一步优化输油参数程序, 修正不合理的常数, 还能够对设备加热炉的加热温度进行调节, 以更好的控制管道内原油的流量。
3 结语
综上所述, 从以上我们可以看出, 油气储运过程中使用自动化技术, 不能够提高整个生产和运输系统的效率, 还能够有效降低危险系数, 确保生产储运的安全性与可靠性, 因此自动化技术在工业生产过程中应用前景是非常广泛的。
摘要：油气储运是指油和气的储存与运输过程, 但是这个过程具有危险系数较大、劳动强度较强的特点。而自动化技术具有对生产过程实施集中管理、动态监测与智能检测的优势, 被广泛应用到工业生产的多个领域。在本文中笔者主要介绍了自动化技术在油气储运过程中的应用现状, 以提高油气储运的劳动效率, 降低危险系数。
关键词：自动化技术,油气储运,应用研究
油气储运自动化技术 篇2
【摘要】我国油气储运技术面临的挑战比较多，比如海洋油气储运技术、多年冻土地带输管道敷设等，虽然我国已经研发出多种油气储运技术，但是依然存在着无法解决的问题，因此需要专家学者进一步的攻破难关，解决技术核心问题。本文主要介绍了四种油气储运技术面临的挑战以及未来的发展方向，仅此提供借鉴。
【关键词】油气储运技术；挑战；发展方向
1、引言
我国总体的油气储量非常的丰富，但是由于开发技术等原因，无法将油气资源完全的利用，这对我國经济发展来说具有非常大的消极影响。油气储运问题是油气开发需要解决的重点问题，储运问题直接关系到油气变为商品正常的使用，实际上，油气开发事业还需要解决其他问题，只是储运问题是重中之重，需要格外重视。
2、油气储运技术面临的挑战以及发展方向
油气储运技术是当今各国重点发展的技术，因为石油依然是世界各国需要的重要的能源，我国改革开发之后，油气储运技术水平有了相当大的提高，但是在发展过程中，依然面临着多方的挑战，这对我国石油能源的开发以及使用都有不利的影响，面临这些挑战，首先国家部门以及相关人士应该端正态度正视问题，之后才能解决问题，进而促进我国油气储运技术的发展。油气储运技术类型比较多，每一种类型都面临着不同的挑战，但是每一种类型的油气储运技术又各自具有不同的发展空间，在此，笔者将详细阐释。
2.1海洋油气储运技术面临的挑战及其发展方向
我国在本世纪初获得了南海的石油开发权，这为我国石油供应奠定了基础，但是我国在海洋油气储运技术方面的确存在着不足，尤其是重点核心技术还没有完全的攻破，这是我国南海石油开发面临的最大的问题。因为我国的海域辽阔，目前在滩浅海已经发现了大量的石油，随着石油勘探技术的发展，我国近海以及深水区域将会勘探出越来越多的石油，因此发展海洋油气储运技术非常重要，直接影响着未来我国海洋石油能源的开发。我国渤海、东海等区域已经发现了丰富的石油与天然气能源，海洋工业发展空间非常广阔，但是开发技术与发达国家相比差距十分明显，这主要是由于我国海洋油气开发时间并不长，还有非常多的技术难关需要攻克，某些发达国家已经能够深水区域中进行油气的开发，但是我国目前这项技术还处于研发阶段，未正式实践运用，其主要存在以下几个问题：首先，深水海底地貌比较复杂，地质情况也难以掌握，在极其恶劣的条件下，需要技术性非常强的设计与施工，但是目前我国却没有技术能够解决这些问题，而且海底长距离输送油气，需要修建长距离的海底输送管道，这是我国深水尤其开发面临的最大的挑战；其次，深水开发油气，不仅涉及到长距离传输的问题，更涉及到储存设施，而这些设施的加工建造技术，我国还无法解决；最后，深水油气开发，涉及的技术非常多，每一项技术需要专业性要求都非常高，任何一个技术环节出现误差，都会影响整个开发工程，除了主要的油气开发技术外，还需要有配套的技术，比如处理设备、水下自动化技术等，而这些辅助技术同样面临着挑战，亟待解决。
针对上述这些挑战，我国能够明确的知道，我国的尤其储运技术的第一个发展方向技术就是向近海以及深水领域发展，虽然我国的现代近海以及深水油气开发技术阻碍比较多，尤其是在长距离输气管道建设方面，但是因为国家重视程度非常高，这项技术难关会被攻破。
2.2多年冻土地带输管道敷设技术
我国的油气资源有一部分分布在多年冻土地带，因为冻土层非常厚，这为输管道敷设带来了非常大的挑战，国外由于油田技术开发比较早，所以基本已经解决这一问题，比如利用架空敷设或者是热管技术，这两种技术都能够有效的解决管道融成技术，而有些国家则使用木屑护坡的方式，这种方法对管道冻融滑塌有一定的积极作用。尽管从表面上看，解决冻融问题的难度更大，但是在实际操作中，无论是融沉问题，还是冻融问题，都需要技术攻关。目前我国的多年冻土地带采用的主要方式是常温输送管道，因为管道敷设的地点环境破坏比较严重，再加之，全球温室效应的影响，使得气候变暖，冻土退化，对管道敷设安全稳定性非常不利。油气管道的敷设距离比较长，我国多年冻土地带主要存在的问题是冻融，尽管敷设的管线的技术以及施工工艺都比较成熟，但是依然不能改变具体的施工难度，尤其是有些我国的漠大管道敷设的管道几乎不存在等温段，所以冻融情况非常严重。
针对上述的阐释我们能够发现，发展多年冻土地带输管道敷设技术是我国油气储运技术发展的重点方向。
2.3天然气水合物储运技术
20世纪90年代中期，挪威Aker公司以天然气输量40×108m3/a、输送距离5500km为条件，对以天然气水合物（NGH）和液化天然气（LNG）两种不同形式的储运方式做比较，结果表明，生产、储存、运输NGH的费用至少比LNG的低26%。同时，天然气水合物还具有制备温度和压力条件不苛刻、再次气化释放速度较慢且易于控制、安全性较好等优点，是一种具有广阔发展前景的天然气储运新技术。天然气水合物储运技术是以罐装运输为主要特征的技术，适用于边远、零散气源的收集以及提供给下游的分散用户。20世纪90年代初，挪威科技大学提出天然气水合物在常压下、大规模储存和运输时，不必冷却到平衡温度以下，而是将其冷冻到水的冰点以下、平衡温度以上（-15～-5℃），完全绝热，水合物就可以保持稳定。
2.4油气混输技术
2007年，在挪威海域水深850m的奥曼兰格凝析气田建设了两条并列敷设、口径为750mm、长度为120km的海底混输管道，该管道用来将24口气井产出的天然气-凝析油直接输送到陆岸终端。该系统是目前世界上真正意义的水下多相流开采系统，主要由水下井口基台模块、自压混输海底管道、水合物抑制系统、水下变配电系统、水下自动化系统构成，其最大特点是全部生产设施均置于海底，海面上无任何建构筑物。第二项是海底混输增压技术。自20世纪90年代以来，我国开始在该领域追赶国际研究进展的步伐。九五期间，中国石油天然气集团公司立项开展了“油气水混相输送技术研究”，在跟踪国外先进技术的基础上，取得了一系列研究成果。单条混输管道的最大输油量达到了220×104t/a、输气量达到了8×108m3/a，其输量和长度的综合指标进入了世界前列，这标志着我国长距离油气混输技术的发展进入了一个新的阶段。
3、结语
综上所述，可知对油气储运技术面临的挑战以及发展方向进行探讨非常必要，因为油气储运技术直接影响到我国未来的国家建设，尤其是在油气能源地位非常高的今天，对其进行探讨具有一定指导意义。
参考文献
[1]吴迎霞，沈赤霞.管道防腐用改性EVA热熔胶的研制.化学与黏合，2006（3）
[2]刘雅军.油气管道环焊缝防腐涂装技术研究.天津大学，2004（12）.
油气储运自动化技术 篇3
企业业务职能部门按部门管理职权可以随时调阅所需的数据、资料、图表、报表等，提高工作质量，提高工作效率，从而提高了整体的管理水平。
企业生产调度部门可以随时调阅油库、装车站的实时、准确、全面的工况数据、运营情况、生产画面、各类生产报表，可以向各操作站发送生产调度指令、生产计划、输配计划等，便于调度人员掌握全局，更合理地调配各项计划，达到提高设备使用率、提高储运生产效率、提高生产安全水平、避免事故发生从而实现增效减员的目标。
企业质量检验部门可以及时监督各现场产品收发中的质量控制的执行情况，及时向各有关现场发布产品质量数据，提高了企业的质量监督控制水平，避免质量事故。
企业安全部门可以全面监视油库、装车站的安全状况，监视油库、装车站的岗位巡检状况，监视、记录安全参数，监视记录要害部位的图像画面，及时发现、记录、处理安全事故，减少安全事故的发生，大大提高企业的生产安全水平。
2 罐区自动化的功能
2.1 生产作业
操作站中可以根据需要预先输入一些工艺流程，收付油时根据调度的要求可以选择其中的一个工艺流程，采用自动或人工干预的方法完成该流程。选择“自动”时，由操作站根据设定的流程自动打开相应的阀门，监视相应的阀门和泵的状态。选择“人工干预”时则由操作站给出操作提示，由操作工根据提示打开相应的阀门，同时操作站与设定流程进行操作比对，出现问题时及时给出报警。付油时，可以设定输转量，当到达设定量时，操作站会及时给出报警，也可以自动切换油罐。操作站可以把每一次收付情况均记录在案，可以根据指定的时间间隔自动打印出收付报表。
操作站记录库区数据，包括各储罐的液位、温度、密度、水尺，并算出体积和重量。操作站可以根据指定的时间间隔自动打印出岗位巡检报表，也可以在任意时刻打印当前的库区库存报表。
2.2 操作管理
操作站可以利用权限管理、操作记录等方法强化操作管理，帮助操作工提高工作责任心，避免因操作失误引起的事故。
操作站可以利用岗位巡检系统检查操作工的巡检状况，及时提醒操作工完成岗位巡检以确保生产安全。对操作工的每一项操作，操作站均记录在案，任何人无权修改，这样可以提高操作工的操作责任心，减少错误的发生。对于系统产生的每一项报警，操作站也均记录在案，且任何人无权修改，这样可以督促操作工及时处理各种报警。一旦出现事故，可以通过报警记录和操作记录迅速明确事故责任，促使操作工提高责任心，让操作站完成烦琐枯燥的监督任务，减轻管理人员的负担。
3 自动化控制的应用
3.1 研发管线实时监控系统，调节管输工艺参数
目前原油的输送多采用管线输送，原油在输送过程中存在着两方面的能量损失，即摩擦阻力损失和散热损失。因此，必须从这两个方面给流体提供能量——加热站提供热能和泵站提供压力能。在管输管理中，要正确处理这两种能量的供求平衡关系，因为这两种能量损失的多少是互相影响的。一般来说，散热损失是起决定作用的因素。摩阻损失的大小取决于油品的粘度，粘度的大小取决于输送温度。提高加热站的出站温度，使油品在较高的温度下输送，原油的粘度降低，摩阻损失减小，但散热损失增大。所以在原油管输过程中存在着能耗最小的优化输送选择。
有资料表明：控制管输流量可以达到节约燃料油，提高管输效率的目的。其基本原理是用流量控制系统控制输油泵站出站原油的流量稳定为定值。原油粘度增大时，管输量减小，通过流量控制系统提高加热炉的加热温度，原油的粘度降低，输量增加;当原油粘度粘小时，管输量增大，降低加热炉的加热温度，原油的粘度增大，管输量减小。
基于以上管输控制原理，可以采用计算机网络和自动化技术，优化输油参数，提高管输效率。应用网络技术实施管线实时监控，采集首端、末端压力、温度、流量和粘度等参数，通过双向微波传送到首末站控制室;编写优化输油参数程序，在实际应用中修正常数;计算机根据采集到的参数提供优化的输油参数，应用流量控制原理，调节加热炉加热温度，控制流量。
3.2 自动化技术在提高设备运行效率方面的应用
泵类设备的运行效率的高低直接决定了生产单位的电耗指标。首站对大型外输泵的运行效率实施了自动化监控，它的主要监控原理是通过能耗计量仪表计量电机的实耗电量，再通过泵的进出口压力和流量确定泵的输出有用功，现场的一次仪表将参数采集到中央处理机，再经过运算程序计算出泵的实时泵效。技术人员通过对实时泵效变化情况进行分析，找出泵的效率变化原因，在实际应用的过程中，先后发现了：进口过虑器摩阻损失、出口阀组的节流、原油的温度(粘度)，以及电机运行效率对泵的影响，值班人员通过现场操作，使首站的泵的运行效率始终保持在70%以上，相对没有实施监控系统以前提高了5个百分点，单台220kW的外输泵一年可节约近两万k W·h。
加热炉是燃料的主要消耗设备。首站目前使用的是采油厂自行研制的高效三回程水套炉，配用意大利百德燃烧器，对此进行了以下自动化改造：
改变原有加热炉人工控制大小火的运行方式，增加安全检测联锁保护系统及相关能耗参数计量。并通过系统将采集到的数据进行累积计算，分析出系统实时能耗利用率。
完善加热炉自动监测，增加原油进、出口压力、温度,水套压力、温度，排烟温度、燃油流量、压力,炉膛压力、烟气含氧量分析等监测点。
在控制系统中，设定出口介质加热温度，根据油温的变化来改变燃烧器的大小火切换，同时通过相应调整供风系统，提高燃烧器的燃烧效率，从而达到提高水套炉效率的目的。
摘要：自动化技术具有对生产过程的实时监控、集中管理和智能控制的特点,在油品储运过程的领域得到了广泛的应用。本文就自动化技术在油气储运过程的应用进行了探讨,并阐述了自动化技术在提高油品储运过程中发挥的有效作用油气储运的自动化技术对输油站的要求。
关键词：自动化技术,油气储运,输油站
参考文献
[1]孙灵念,董明,王胜利.自动化技术在油气储运过程中的2008应用.油气储运,2005.
[2]宋承毅.油气储运技术面临的挑战与发展方向.石油规划设计,2010(3).
油气储运自动化技术 篇4
【关键词】高职 油气储运技术 制图能力 岗位能力 教学改革
【课题项目】甘肃省教育科学“十二五”规划课题（课题编号：GS[2013]GHB1072）。
【中图分类号】TE82-4；G712.4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）27-0016-03
近年来，随着国民经济的迅速发展，我国对石油、天然气的需求量越来越大。国内石油库与加油站、油气长输管道和城市燃气管网的建设蓬勃发展，对油气储运技术专业毕业生需求加大。与此同时，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，部署加快发展现代职业教育，通过职业教育培养数以亿计的工程师、高级技工和高素质职业人才。 我校油气储运技术专业是省级重点建设专业，坚持以立德树人、全面发展、系统培养、多样成才为根本，以服务发展为宗旨，以提高质量、促进就业为导向，树立新的人才观、质量观，服务国家行业和经济转型发展的目标，适应经济新常态和技术技能人才成才需要，加快发展与技术进步和生产方式变革以及社会公共服务相适应的现代职业教育，不断创新人才培养模式，深化产教融合、校企协同育人机制，努力培养生产、管理、服务一线的高素质技术技能人才。
为适应工作岗位，绘图和识图是高职工科各专业学生必须掌握的一项基本技能，但是培养学生绘制、识读哪方面的图纸，达到什么样的要求，各专业又不尽相同。我校油气储运技术专业前几年制图类课程一直套用化机专业的课程标准，以机械图、化工设备图为主，学生毕业后企业要求必须具备绘制、识读化工工艺图、管道及仪表流程图、管道轴测图等专业图纸，学生就业后又要重新学习专业制图，才能适应工作岗位。通过用人单位和学生反馈的信息，为了让学生具备该专业应职的岗位制图能力，我校工程制图教研室对该专业制图类课程进行大胆的改革。
一、改革与实践过程
（一）调研就业岗位，基于岗位制图能力设置课程
1、研读分析国家职业标准和企业岗位能力要求
油气储运技术专业面向炼油厂、石化企业、煤化工企业及油气田、油气管输企业、燃气输配以及石油销售企业，培养德、智、体、美全面发展，身心健康，具有良好职业素养，具备石油及天然气产品储存与输送、油气田集输、油气计量等方面知识与技能，能够从事油气储运、石化储运、燃气加工与输配等生产运行与管理工作的技术技能型人才。
本专业学生就业主要针对以下岗位群：油品储运工（国家职业标准为石油产品精制工油品储运工）、油品计量工、燃气运行工和油气输送工（包括集输工、输油工、综合计量工）。
调研结果如下表所示：
通过上表可以看出：各对应工种的制图要求有所相同与差异。例如识读储运工艺流程图、系统管线图、设备零件图、油罐和管线单体图与配管图、能识读仪表联锁图等的能力要求，在原有两门课程根本无法体现。因此针对油气储运专业制图能力要求，有必要对专业课程体系中相应制图课程进行改革。
2、走访用人单位和近五年毕业生的调研结果
通过对用人单位和毕业生的走访调研，我们发现用人单位对毕业生的制图测绘要求比我们想象的要高，具体表现在以下几个方面：
（1）石化企业非常重视P&ID（Piping and Instrumentation Diagram）管道和仪表流程图的识读。新员工进入企业必须通过读P&ID，了解装置工艺流程。可惜讲授P&ID的院校很少，造成企业在新员工入职后还要再培训。
（2）企业对员工普遍要求对装置管道的测绘能力，能够通过现场测量，绘制管路平面图、立面图和轴测图。以油品储运调和操作工全国技能大赛为例，其必考的实操项目之一画出管路系统轴测图。
（3）部分用人单位为建设安装公司，他们要求学生具备现场管路安装施工能力。
（4）几乎所有的被调研用人单位都强调了计算机绘图能力。
3、参考国家及行业、企业各工种的技能鉴定题库与技能大赛试题
近年来，我校油气储运技术专业为中石油、中石化和腾龙芳烃等非公石油石化企业做了大量的各类培训项目。参与技能鉴定和技能大赛，积累了大量的资料，也为我们的课程体系改革提供了有益的帮助。
4、学生核心制图能力总结
通过以上调研，我们总结出油气储运技术学生核心制图能力为“一个基础、两个并重、三个方向”的“123”能力模式。
（1）重视“一个基础”
所谓“一个基础”，是指要重视画法几何基础知识培养。主要包括制图的基本知识、投影原理和组合体画法。
（2）“两个并重”是指手工绘图和计算机绘图能力并重
虽然目前的图纸大多是使用计算机绘制，但是从企业要求和工作现场的需求来看，手工绘图仍然是一线员工工作的基本素质。在现场对零件的测绘、管路轴测图和平立面图的绘制都要使用手工绘制，因此企业对手工绘图提出较高要求。例如，中国石油销售公司技能大赛中油品储运调和操作工实操项目中就有管路轴测图手工绘制的明确要求。
（3）“三个方向”是指机械图、工艺管道及仪表流程图和管道布置图三个方向
机械图是按照国家标准规定、根据投影原理绘制的能够准确表达工程对象的形状、大小，并有必要的技术要求的图，机械图的识读是工科学生的基本要求，学生在今后的工作中能够识读设备图纸是本职工作的基本能力；工艺管道及仪表流程图是以工艺管道及仪表为主体的流程图，适用于化工工艺装置，使用图例的方法把化工工藝流程图和所需的全部机器、设备、管道、阀门、仪表以及管件表示出来，是设计和施工的依据，也是开停车、操作运行、事故处理及检维修的指南，是油气储运技术专业的必备专业技能；管道布置图又称管道安装图或配管图，主要用于表达车间或装置内管道的空间位置、尺寸规格，以及与机器、设备的连接关系，是管道安装施工的重要依据，也是该专业学生必备的岗位能力和职业拓展能力。
5、基于核心制图能力设置课程
根据以上总结的油气储运技术专业学生核心制图能力的“123”能力模式，制图课程要学生学会知识，练出技能。因此开设《化工制图》、《制图测绘与CAD实训》和《三维管道设计实训》三门制图类课程，培养和提高学生适应技术岗位需求的综合制图能力。
（二）调整课程内容、修订课程标准与授课计划
1、调整课程内容
（1）《化工制图》专业模块侧重工艺流程图、管道布置图
保留投影原理、三视图、零件图的表达与识读；弱化装配图的识读，保留化工设备图；增加管路平面图、立面图与轴测图的内容；将课时量由原来的50学时增加到70课时左右，安排在第一学期。
（2）《制圖测绘与CAD实训》将机械零部件测绘改为化工单元测绘
传统的制图测绘都是以零部件为载体进行测绘，制图测绘与CAD实训通过对机器或部件的测绘，培养了学生的组织管理能力、查阅资料能力、动手能力、测绘能力，提高了手工绘图和计算机绘图能力。这种理论与实践相结合的实践教学符合当前高职教育的指导思想，对于培养高技能人才起着重要作用。但是储运专业应职岗位是绘制、识读工艺流程图、管道布置图等，因此，不适宜做传统的零部件测绘，急需更改测绘内容。
在第二学期安排两周实训，放弃对齿轮油泵等装配体的测绘，改为化工单元测绘实训，即第一周在校内实训基地对化工单元实训装置进行测绘，主要锻炼设备、管路的测绘能力，提高手工绘图的能力；第二周在CAD实训室将测绘图纸转化为Autocad图纸，提高计算机绘图能力。
（3）增加三维管道设计实训
安排在第五学期两周60课时的实训，选择了中科辅龙公司出品的PDSOFT三维管道设计软计进行实训。该实训的目的并不在于教学生去设计管路系统，而是通过对软件的应用，使学生能够读懂P&ID图和管路布置图，并将其转化为三维模型。在此过程中达到以下教学目的：
①培养锻炼学生工艺流程图、P&ID图和管路安装图的识图能力，也使学生掌握仪表连锁图。这一点对于我校偏重石化企业就业的学生尤其重要；
②将不同图纸转化成三维模型，通过前后对比，学生有身临其境的感觉，就像到了安装现场，反过来加深对图纸的理解；
③该软件具有对三维模型检查的功能。通过检查使学生进一步理解管路间净间距要求、阀门安装方向要求、法兰等标准件选用要求等配管原则；
另外，我们通过储运仪表与自动化课程使学生掌握仪表连锁知识，通过油气工程仿真实训使学生掌握仪表连锁图。
2、修订课程标准与授课计划
根据调整的授课内容，在2013级《化工制图》课程标准的基础上，修订2014级、2015级课程标准，加大化工工艺图的绘制和识读。
2013级的《制图测绘与CAD实训》课程测绘的是齿轮油泵，2014级该课程改为对油气储运技术实训基地现场测绘，即“化工单元测绘”，需要重新制定课程标准，标准在2014年6月份完成，2015年、2016年继续修订、完善。
2015年1月制定2014级《制图测绘与CAD实训》新的授课计划，在2014-2015学年的第二学期执行。2016年7月完成2015级《制图测绘与CAD实训》的授课计划，在2015-2016学年的第一学期执行。
（三）教学过程的实施情况
1、现代信息技术与传统教学相结合，实施化工制图课程的课堂教学
在2013级至2015级学生《化工制图》课程教学过程中在传统的教学方法的基础上创新教学方法，如讲解法、问答法、边学边练法、任务驱动法等多种教学方法相结合，在教学手段上采用传统的黑板教学和现代信息化教学相结合，黑板作图让学生看清楚作图方法、作图步骤，有个慢慢消化和吸收的过程。现代信息技术下采用多媒体，配以动画、视频、三维建模、软件作图等，增强课堂教学的内容，提高学生的学习兴趣，使课堂教学更加有效。
①为解决岗位应职能力与课时减少的矛盾，制作符合课改特点，突出重点，分散难点，深入浅出，有条理性，符合高职学生认知规律、易于学生理解多媒体课件。
②为解决学生空间概念不强、构型能力较弱的问题，课堂教学中引入三维软件建模和动画。将软件三维建模（AutoCAD、Solidworks等）和动画引入制图课堂教学，使教学更加生动、直观，教师进行示范讲解时，更规范、轻松快捷，学生在短时间获取大量空间模型概念，极大的激发了学生的学习兴趣，促进了学生空间思维能力和图形表达能力的发展，提高了教学质量和效果。
③为解决学生缺乏工程实践，将生产视频录像引入课堂教学，提高学生对工程实践的感性认识。课前准备与教学内容相关的视频录像，如讲述螺纹要素、画法前播放加工螺纹的录像，让学生急切地想知道螺纹的相关知识，尤其是在工程图样中如何表达螺纹，将学习变成自主学习，以更好地完成教学目标。
④在教学过程中，黑板作图让学生学会规范的作图方法，但由于教学条件的限制。可以在学生掌握作图方法之后采取软件作图，进一步巩固学生对知识的理解，采用“黑板+软件作图”相结合的教学，充分发挥各自的优势，更好地提高教学效果。
⑤为了提高学生的读图能力，在课堂教学中强调学生徒手绘制轴测图，帮助学生建立空间思维能力，大大提高学生读图、绘图的能力。
2、实训项目与生产实际相结合，实施制图测绘与CAD实训教学
实训教学以项目导向、任务驱动、教学做一体化的教学理念引领教学。每个实训项目源自生产实际，“制图测绘与CAD实训”分成不同的项目，每个项目不同的任务，每个任务通过以下步骤完成，即任务介绍——操作示范——模仿练习——教师点评——技能提高——考核评价。这种方法符合技术、技能迁移途径，即接触——感知——认识——理解——深化——应用。
（四）校企合作开发特色教材
以职业型人才培养为目的的教材开发，源自于社会与经济发展的客观变化和需求，以行业需求、市场需求为导向，开发和编写教材，更好的实现教学内容与岗位能力的零距离。
“制图测绘与CAD实训”课程是我院新开发的课程，没有相应的教材指导实训，急需指导实训的教材。成果负责人联合其他院校骨干教师以及企业专家共同编写《制图测绘与CAD实训》“十二五”职业教育国家规划教材，2015年2月复旦大学出版社出版。本教材是为了实现高职院校工科各专业人才培养目标，针对制图测绘、计算机绘图和CAD实训课程的要求，以及社会工程技术人员进行CAD使用需要，作者参考行业标准、计算机绘图师培训大纲，总结多年的教学经验，参考多方面意见而编写的。
本教材内容包括：典型零件测绘、AutoCAD绘制零件图、常见部件测绘、化工单元测绘等。
本教材具有以下特点：
①实训教材的开发和编写以行业需求、市场需求为导向。
②教材框架反映职业工作过程的本质，本教材的编写以项目导向设计教材的教学模式、以任务驱动设计教材的教学情景、以教学做一体设计教材的教学环节，使实训领域与工作领域一致；实训过程与工作过程一致；实训任务与工作任务一致，实现高职人才培养目标。
③本教材是高职院校双师型教师和企业专家（下转10页）（上接17页）共同设计的，教材的编写符合高职学生的认知规律，项目中的任务源于生产实际，符合岗位需求，充分体现教学过程的实践性、开放性、职业性，实现教材内容与职业标准对接、教学过程与生产过程对接、学历证书与职业资格证书对接。
二、改革实践的结果
1、构建高职课程建设模式，改革建设高职制图课程，并在全国制图教学中首次开发建设“制图测绘与CAD实训”课程，调整授课内容，制（修）订课程标准，已经在我校2013级、2014级学生进行试改，改革效果良好，专业教师反馈这两届学生绘制管道平面图、立面图的能力提高了，尤其是手工绘制管道轴测图的能力大大提高。
2、校企合作开发《制图测绘与CAD实训》高职特色教材，被评为“十二五”职业教育国家规划教材，2015年2月由复旦大学出版社出版，该教材在我校油气储运技术、化工设备维修技术、数控技术、模具設计等专业使用了三学期，使用效果良好，为高职制图课程有效教学打造基础。
3、现代信息技术与传统教学相结合，实施化工制图课程的课堂教学；实训项目与生产实际相结合，实施制图测绘与CAD实训教学，提高课堂教学的有效性。
三、存在问题及今后的研究设想
1、教学周期长，我们试改的2013级学生还没有毕业，得不到用人单位的反馈信息，只是从专业课上得到专业课教师的认可，这两届学生绘制工艺流程图的能力大大提高，但没有数据证明。
2、生源结构发生较大变化，开始实验的学生是参加高考统招生，而近几年高职加大单招生，对我们的课题又提出来新的挑战，单招生源对原有的教学内容、教学方法、考试方法很大不适应，因此课题很有继续研究的必要。
课程改革、教学改革永远不会结束，我们将继续进行该专业制图类课程改革，提高学生的制图能力，跟踪课改专业毕业时就业情况，尤其是毕业生在单位的岗位适应情况，及用人单位对毕业生制图能力及专业能力的认可程度、反馈意见，督促我们对在校学生制图能力的培养，课程改革、教学内容与教学方法改革、考试改革等更有针对性、实效性。
参考文献：
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[7]竺柏康.油气储运工程专业应用型人才培养模式的研究与实践[J].石油库与加油站。2007第5期：8-10
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油气储运自动化技术 篇5
1 油气储运自动化技术
与传统人力工作方式相比较, 在自动化技术支持下的油气储运工作, 更加具有安全性和智能化特点, 有利于降低劳动力的投入, 而且能够合理有序划分各项工作流程, 对生产、储运等工程进行集中管理。现阶段的油气储运工作中, 自动化技术主要在以下几个方面发挥作用。首先, 从企业领导人员角度分析, 通过对相关数据进行统计可以看出, 在油气生产储运过程中利用自动化技术, 有利于提供决策依据, 以此提升整体工作水平。其次, 从生产工作人员角度分析, 将现场检测数据做好收集记录工作, 然后做好归类工作和储存工作, 自动提取数据之后需要进行信息的汇总, 最后以月份, 或者季度的形式上交到领导阶层, 帮助领导制定决策[1]。再次, 利用自动化技术, 能够实时监控生产各个流程, 也就是采集、调控集输站数据, 同时做好向上级上报工作, 此外需要重点关注故障点, 及时进行报警。最后, 利用自动化技术, 有利于实现现场问题的查找, 同时能够采取合理方式解决问题, 进而提高生产过程的稳定和安全。同时利用自动化技术促进现场数据的调控, 从而保证整个流程顺利开展。
2 油气储运生产作业中自动化技术的作用
2.1 油气储运生产作业
在油气生产阶段, 工作人员需要提前做好工作流程的输入工作, 根据工作内容以此选择最佳的作业流程, 明确不同的生产内容需要采取何种工作流程, 比如说自动方式还是手动方式。在选择人工操作流程时, 务必严格遵循操作指令、以及现场作业状况, 然后做出正确阀门操作, 避免出现安全问题;而对于自动作业流程, 操作人员提前设置好数据信息, 保证阀门能够在自动化技术下准备开闭, 同时通过实施监测, 以保证相应阀门的准确性。
2.2 生产操作的有效管理
强化生产操作的规范化管理, 有利于提升整个工作流程的安全性能。现场操作人员必须具备较强的责任心, 具备专业的行业知识, 同时需要详细、准确做好数据记录工作, 避免出现违规操作, 防止安全事故的发生;而管理部门应当制定出切实可行的执勤表, 以此提升操作人员的责任意识和安全意识, 操作人员对各项设备做好巡视检查工作, 认真做好各部分的档案工作, 严禁随意修改操作记录[2]。
3 自动化技术在油气储运中发挥的作用
3.1 对油气储运监控系统的检测
对过往的实践分析可知, 进行油气运输时, 主要利用管线进行输送, 但是由于在运输阶段管线常常会出现各种问题, 比如说油气运输管道过长、摩擦带来一些阻力等等。因此, 在进行油气输送时, 必须克服上述两个问题, 保证压力足够充足。在油气作业管理过程, 需要对泵站来提供的能量做好准确把握。而在实际生产运输中, 摩擦所产生的阻力不利于油气运输, 温度对运输起到关键性影响。所以, 必须严格控制加热站的温度, 工作人员需要做好判断工作, 以此保证油气储运的各项工作能够顺利进行。只有充分结合自动化技术和信息化技术, 才能提高油气储运效率。
3.2 加强油气运输设备的工作效率
在油气储运阶段, 可以利用电能的消耗情况, 以此提升设备的工作效率, 同时能够使生产效率得到有力提高, 进而促进油气储运的向前发展。管道油气运输方式中管道摩擦损耗因管道长度而定, 同时油气运输压力不够, 将导致运输效率过低, 同时收到地形、地质等条件影响, 很多区域不适合管道运输。为提升运输效率, 可采取油气储罐运输方式, 这就需要采用自动化技术, 将油气压缩至储罐中, 然后运输油气储罐, 实现更加便捷的油气储运。在油气管道集运过程中, 利用自动化技术, 有利于提升作业效率。通过对采集信息的计算, 能够全面分析系统消耗情况。泵类设备通常情况下, 会受到电能消耗的影响, 通过监控具有自动化能力的泵类设备, 详细记录泵类设备的流量情况、以及压力情况, 以此明确泵类设备的输出功率;对现场数据信息做好记录工作, 同时对泵类设备的应用情况、变化情况、以及影响因素做好分析工作, 做好应对措施, 以此方便在实际操作中, 有效降低摩擦带来的损失, 进而降低能量损耗[3]。
3.3 提高操作人员的专业素质水平
操作人员的专业技术掌握情况同样非常重要, 因此, 必须提升相关工作人员的专业能力, 要求操作人员严格按照规范进行设备的操作;管理部门可以定期开展培训工作, 以此提升操作人员的工作能力, 有利于避免安全事故的发生、以及经济损失。此外, 需要进一步提升操作人员的安全意识和责任态度, 所有操作人员必须持证上岗, 具有高超的技术能力, 工作认真负责, 能够保证油气储运的正常开展。
4 总结
通过上述内容可以看出, 自动化技术对油气储运具有重要影响, 不仅有利于降低生产过程的危险性, 而且有利于提升生产阶段、运输阶段的工作效率, 能够为油气储运过程提供有力的安全保证和可靠保证。因此, 必须对自动化技术提高重视, 充分发挥其在工业生产中的价值, 以此推动我国现代化工业建设。
摘要：在油气储运过程中, 自动化技术发挥着越来越重要的作用, 越发引起人们的关注。自动化技术具有集中管理、实施监控、以及智能控制等优势, 能够有效解决油气储运中存在的净化问题、加热问题、以及输送等问题, 现阶段已经广泛应用到生产领域中, 具有深远的发展前景。通过对自动化在油气储运过程中的应用进行研究分析, 希望能够有助于提高油气储运的工作效率。
关键词：自动化,油气储运,技术分析
参考文献
[1]夏朝阳, 周强, 王亚丽, 等.基于自动化的油气储运过程中的技术分析[J].中国化工贸易, 2014, (13) :72-72.
[2]石博文.自动化技术在油气储运工程中的应用[J].石化技术, 2015, 22 (8) :229-229.
油气储运自动化技术 篇6
1 SCADA系统管道泄漏检测关键技术
SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,是数据采集与监视控制系统的结合。是基于通讯、计算机和控制技术发展来的数据采集与控制系统。它具有信息的完整、效率的提高、系统状态的正确掌握、诊断数度快等优势。SCADA目前已经发展到第四代了,它的概念形成于20世纪60年代,70年代出现比较成型的SCADA系统,这个时期的SCADA系统基于专用计算机和专用操作系统;80年代出现了计算机和PLC的中和应用,功能大大增强;90年代,随着网络的发展和普及拓宽了它的应用范围,加上与数据库的有效结合,使管理更自动化,更便捷。第四代系统保证SCADA系统稳定的运行,对管道泄漏自动监测系统和SCADA系统的接口问题有效的解决,提供管道检测和定位技术所需的参数,它主要有七个模块,泄漏判断及报警模块、即数据通信模块、泄漏定位模块、历史数据分析模块、参数设置模块、信息存档模块、程序退出模块等部分,该系统的优点是运行准确性和可靠性都很高,又能准确定位管道泄露事故的地点,而且误报率非常低,实现系统融合并实现了资源共享。国内辽阳石化成品油长输管线、秦京原油管道线均采用该技术。
该技术的灵敏性不高,在成品油管线发生偷盗的一次案例中,发现该系统能够通过流量和压力趋势显示出波动信号,但未达到报警值,固未报警,目前该系统的历史趋势记录保存是根据系统主机的硬盘空间决定的,一般情况下保存1周,该数据可根据需要延长保存时间。系统在设计时应有定时清除缓存的功能,长时间运行和系统文件的不断增加会导致使用过程中有死机状况发生。
2 超声波输油管道泄漏检测技术
超声波技术已经被应用到很多领域,如医疗、制药、化妆品、半导体、电子行业、军工行业、石油化工行业等。在管道检测领域中,它是根据混沌理论的超声波微弱信号检测方法而形成的一套系统有效的检测手段。它利用声场和超声波信号传播的性质以及结合Duffi ng方程的间歇混沌现象和混沌特性进行正弦信号进行计算并最终实现对管道的检测。然后根据混沌振子阵列的方法来检测大频率范围微弱信号,同时利用锁相技术找出信号的相位和幅值。
3 基于动态质量平衡的管道泄漏检测技术
动态质量平衡技术就是通过流体瞬间动态方程组去计算管道内物质的剩余量,为了使这个值更准确,需要考虑管道的温度分布情况、压力情况、入口流量和出口流量。因为温度和压力影响着油品的密度,因此测算质量的时候无果不把这两个因素考虑进去,测算出的结果就会严重不准确,最终也会影响管道泄漏检测的结果。因此,通过建立管道系统的动态质量平衡关系,才能对管道更准确的检测。
4 负压波法管道泄漏检测技术
这个技术实现管道泄漏检测与定位的方法是通过对负压波信号进行处理实现的,液体管道物送能力(或流速)的突然变化(也称为扰动)会在扰动产生处引起能量不平衡,这种能量不平衡会以压力波的形式向管道上下游两个方向传播。如管道中间某点发生泄漏,该漏点处管道液体流盘突然增大,正常排量难以满足管道以原有流速流动,管内流速降低,流体动能减少部分转化为压力能(表现为水击减压力)即负压波。随时间沿管道向上下游传播,使上下游管道沿线压力降低。该检测技术有显著的检测速度快、实时检测、定位精度较高等特点,目前,这项课题也是管道自动化检测领域中非常热门的研究之一。
5 其他检测技术
以上四种技术都是间接自动检测的方法,还有一种比较先进的管道自动检测技术就是机器人检测。管道机器人按不同驱动模式分为8种,流动式机器人、轮式机器人、履带式机器人、腹壁式机器人、行走式机器人、蠕动式机器人、螺旋驱动式、蛇型机器人。在不同条件下,根据不同的需求选用合适的机器人来进行管道检测,管道机器人目前在成品油管线的应用还不多,机器人主要针对管道的某一点进行检测,因为工作原理的原因在管道中检测的周期较长,对于实时检测管道的泄漏没有上述4种系统的速度快,但它的优势在于可以从管道内部直观的检测内部情况,对隐患做出判断。管道机器人一般由数据部分、传输部分和控制部分组成。很多管道机器人都配有摄像头,通过影像数据的实时传输,能够直观的观察管道内部的情况,就像是给管道做胃镜。对于油气管道的检测机器人,一般是通过超声波探测管道内部的情况,超声波经过在管道内反射后反馈的信号经过放大处理,最终得到管道内部的具体情况。
机器人的一次性检测长度一般有限制。因此对于数十公里的油气管道进行检测的实际应用还存在着诸多问题。一是造价成本高,目前管道机器人的价格从几万到上百万不等,根据功能不同价格也不同。二是国内的油气管道大多长度都超过数十公里,想要通过机器人对数十公里的管道一次性检测,在机器人的续航能力、管道的通过性等问题上还存在很多难题。目前也有借助管道内物质流体的运动能量来行走的机器人,这种机器人解决了在管道中的续航问题,但一般不能够对实时的检测数据进行传输。三是管道的铺设有多种管径,而且弯头尺寸多种多样,在长距离管道中间一般还设有阀室,供管道发生紧急情况时紧急切断用,在复杂的管路中机器人的通过性一直是各大厂商和研究机构设计的重点。管道机器人技术是最新科技的综合应用,但他有着几十年的发展历史,随着应用科学的进步和物理科学有效应用,相信管道机器人技术是管道检测的明日之星。
管道泄漏自动检测技术一直是管道安全,尤其是油气管道安全的一个重要检测手段,随着科技的进步,这项检测技术将大量应用于油气管线中,检测手段也会更加多样化,测量的数据也会更加精准。
摘要：目前,国内石化行业的管道泄漏自动检测技术主要有四种。SCADA系统管道泄漏检测关键技术、超声波输油管道泄漏检测技术、动态质量平衡管道泄漏检测技术、负压波法管道泄漏检测技术。还有一种比较先进的技术是管道机器人技术。管道泄漏自动检测技术一直是管道安全,尤其是油气管道安全的一个重要检测手段,随着科技的进步,这项检测技术将大量应用于油气管线中,检测手段也会更加多样化,测量的数据也会更加精准。
关键词：管道泄露,检测技术
参考文献
油气储运自动化技术 篇7
近年来,随着国内能源项目投资力度的逐渐加大,低温液化石油气储库项目已经成为投资的热点之一。广东深圳华安低温液化石油气储库项目、江苏张家港东华优尼科低温液化石油气储库项目、广西钦州低温液化石油气储库项目,都是国内目前比较大型的低温储罐项目,总容积30.2万立方米。为了更好的保证低温储罐的焊接质量,降低焊接人员的工作强度和工作环境,提高工效,笔者所在公司在储罐环焊缝使用埋弧自动焊的基础上,在立焊缝上使用熔化极气体保护自动焊,以便更好的为客户建造质量优良的产品。
目前国内建造低温液化石油气储罐使用的低温钢材主要有两种:ASTM A537 Class2和ASTM A516 Grade60,其化学成分见表1。下面主要阐述FCAW焊接技术在这两种低温钢的纵焊缝焊接时的应用。
1 焊接设备
自动立焊机匹配的是林肯Lincoln DC-400直流焊接电源,采用陡降的外特性。该焊接电源也可用于手工电弧焊。立焊机为林肯Lincoln LN-9立焊机,采用MDS-1005摆动控制摸块,有四种焊丝运行模式。
2 焊接材料
2.1 保护气体
熔化极气体保护焊常用的保护气体按组元数量可分为单一气体和混合气体,单一组元气体只具备单一的性质,而混合(组元)气体则兼有各组元的性质,比单一气体具有更多的优越性。
焊接A537 Cl.2和A516 Gr.60低温钢时,使用的保护气体是氩气(Ar)和二氧化碳(CO2)的混合气体,比例为80%Ar+20%CO2。
2.2 焊丝
内罐立焊缝焊接材料为Lincoln Outershield81Ni1-H,Ø1.2mm,药芯气保护焊丝。
焊丝特性:可以全位置焊接,非常好的可焊性,飞溅小,焊缝成型美观,容易操作;具有良好的机械性能(在-40℃时,CVN>47J),氢含量低(HDM<5 ml/100g),合金含量合适;送丝良好。其化学成分、机械性能见表2。
3 焊接工艺
3.1 适用标准
罐体建造采用API STAN-DARD 620《Design and Construc-tion of Large,Welded,Low-Pressure Storage》,焊接作业采用ASME SECTIONⅨ《Welding and Brazing Qualifica-tions》。
3.2 机械性能试验
焊缝机械性能试验包括夏比冲击试验、拉伸和导向弯曲试验。
低温液化石油气储罐,设计温度为-45℃。所以,与低温介质直接接触的储罐壁板焊缝有一个非常重要的指标——横向冲击功,它要求焊缝必须在-45℃时进行2mm V型缺口的夏比冲击试验,其得到的结果要满足规定。
全尺寸试样在-45℃2mm V型缺口的冲击功,A537 Cl2平均值34J,单个值27J;A516 Gr60平均值27J,单个值20J。如果不能加工全尺寸试样,可以根据截面积进行换算[1]。
夏比冲击试验一般要求在焊缝区和热影响区进行,每个区域至少一组,每组三个试样。合格标准是:一组中三个试样冲击功的平均值必须大于或等于规定的平均值,允许其中有一个试样的冲击功小于规定的平均值,但是必须大于或等于规定的单个值。
拉伸和弯曲试验数量:拉伸两个,面弯、背弯各两个。
3.3 焊接工艺评定
3.3.1 试板坡口型式及焊道分布
不同材质、厚度评定试板的坡口型式及焊道分布,见图1。
3.3.2 焊接工艺参数
不同材质、厚度评定试板的焊接工艺参数[2],见表3。
3.3.3 焊缝机械性能试验
不同材质、厚度评定试板的焊缝机械性能试验结果,见表4。
表中相关试验数据或结果满足API620标准的合格要求,所以表3的焊接工艺参数能够用于工程焊接。
4 焊缝微观分析
以材质A537 Cl2厚度15mm对接纵向焊缝为例,分析线能量对焊缝低温冲击功、以及热影响区和焊缝区金相组织的影响。
4.1 线能量对焊缝低温冲击性能的影响
通过对焊缝及热影响区2mmV缺口、-45℃低温冲击试验值判断线能量对焊缝低温冲击性能的影响,见表5。
从表中看出,试样TP-4在焊缝区的冲击功不满足要求,热影响区满足标准要求;TP-4A在焊缝区和热影响区的冲击功均满足标准要求。分析两个试样的金相可以看出,TP-4金相中的块状先共析铁素体晶粒粗大,分布不均匀。同时,热影响区宽度较大。这是由于在焊接的过程中,TP-4焊缝的线能量超过了工艺的要求,降低了焊缝的韧性,从而导致其在低温条件下冲击性能的降低。
4.2 线能量对焊缝金相组织
焊缝线能量对热影响区、焊缝区金相组织的影响,见表5、图2和图3。
5 母材厚度对FCAW的影响
低温材料的自动焊接,除了具有普通材料焊接的特点之外,最重要的是控制在焊接过程中的热输入量,即焊接线能量。因为低温材料与其他普通材料相比,对焊接线能量特别敏感,线能量的改变,将导致焊缝金属晶粒粗化程度的不同,从而影响焊缝的低温韧性、焊接热裂纹以及焊接冷裂纹,有增大残余应力的可能性。通常,在采用FCAW焊接低温钢时,焊缝的线能量值应小于或等于25k J/cm。下面是实际工程的焊接过程中计算焊缝热输入量的计算公式:
单位:热输入量/(kJ/cm);焊接电流/A;电弧电压/V;焊接速度/(cm/min)。
从公式(6)可以看出,影响焊缝热输入量,即线能量的工艺参数主要有焊接电流、电弧电压和焊接速度。
在熔化极气体保护自动焊接过程中,焊接速度受到焊丝摆动幅度、焊道两侧停顿的时间以及驱动装置的前进速度三个因素制约,而在这三个制约因素中,摆动速度又与待焊焊缝的厚度有关。
从图4可以得出:
从公式(7)可以看出,焊缝厚度t越大,焊丝摆动的幅度l就越大。在摆动速度不变的情况下,需要的时间就越多,这就导致在焊接速度降低,热输入量增大。也就是说,焊道的厚度越大,在其他条件不变的情况下,必然导致焊缝线能量的增加。所以,就低温钢的焊接而言,熔化极气体保护焊适用于厚度小于或等于20mm薄板或中厚板的焊接。如用于厚板焊接,当摆动幅度超过20mm时,必须采用多层多道焊,以提高焊接速度,降低线能量。
6 经济效益分析
对经济效益的影响,主要表现在焊缝质量的一次合格率和工效两个方面,反映为项目发生的直接成本和间接成本,前者主要为人工费和施工机械使用费,后者主要包括管理费、财务费用和其他费用。
以容积为40 000m3(直径为45.8m)的2台双壳LPG储罐的内罐壁板焊接为例,纵向对接焊缝采用手工电弧焊(SMAW)和FCAW焊进行比较说明。
该项目相关资料如下。
(1)纵向焊缝
内罐的每层壁板有12条纵向焊缝,单条长3m,从第2层至8层壁板的厚度依次为19、17、15、13、11、10、10mm,共7层。
(2)焊接条件
1)焊缝坡口:厚度≥15mm时为X型坡口,厚度<15mm时为V型坡口;
2)焊接环境:温度15℃,湿度70%,风速3m/s;
3)施焊位置高度:内罐第3层壁板,约5m(指第3层壁板下边缘高度)。
(3)背面清根
FCAW——壁板厚度小于或等于11mm时背面清根采用人工打磨,其余采用碳弧气刨和打磨;SMAW——均采用碳弧气刨和打磨。
(4)FCAW的设备及人员配置(假定以最基本设备配置)
要求4台自动焊机沿储罐圆周对称布置,每台机焊3条,同时以相同的时针方向进行焊接。每台焊机配置1名焊机操作员(亦即焊工)和1名辅助工。
(5)手工电弧焊接时的设备及人员配置(假定以最基本设备配置)
要求6台手工电弧焊机沿储罐圆周对称布置,6名焊工同时以相同的时针方向进行焊接,每人完成2条。配置3名辅助人员。
(6)直接成本
人工费——以焊工人民币140元/人·天,其余人员人民币80元/人·天计算。
(7)根据以上的数据,得出如表6的内容。
可以看出,储罐内罐的纵向横焊缝(第一层壁板除外)使用FCAW焊接,与手工电弧焊接相比较,具有下列优点:
1)大大降低了焊接人员的劳动强度;
2)节省了时间约7天;
3)人工费节约34.7%;
4)提高了焊接质量合格率,保证了焊接质量的稳定。
7 结论
药性焊丝熔化极气体保护自动焊(FCAW),适用于LPG储罐低温钢部位的纵向对接焊缝、且母材厚度≤20mm的薄板或中厚板的焊接。该焊接技术可以大大降低焊工的劳动强度,保证焊接质量,节约了工期和人工费。但是,它要求在焊接过程中必须严格遵守合格的焊接工艺评定,保证焊缝的线能量符合要求(通常应≤25k J/cm)。只有这样才能保证得到优质的焊缝,制造出满足合同要求的产品。
参考文献
[1]Design and Construction of Large,Welded,Low-Pres sure Storage Tanks,API Standard620,Tenth Edition,February2002.
油气储运自动化技术 篇8
针对2010年在伊朗发生的“震网”病毒事件及其他几起攻击工业控制网络的事件, 工信部在2011年9月29日紧急下发了《关于加强工业控制系统信息安全管理的通知》 (简称451号《通知》) , 通知中分析了我国工业控制系统信息安全管理工作中存在的问题, 明确了《通知》适用领域, 同时对适用的领域如何加强工业控制系统信息安全管理工作, 在技术和管理层面都指导和规范。
目前, 公安部等多部委正在全国范围内开展等级保护工作, 等保是国家的强制性要求, 中石油集团公司也拟出相关规定。所以, 有必要进行规划设计整体的、结合等保标准的信息安全解决方案, 并结合实际需求分步进行建设。
一、现状分析
一般配置核心路由器采用华为设备NE20;核心交换机采用华为S5700;接入层采用的均为华为设备, 主要是S2700, S3700。
油田自动化的下级网络为分支网络。通过Mic Will无线网络、无线网桥+光纤/运营商专线与中心网络连接;分支网点通常采用单链路的结构, 多数是H3C或者华为的网络设备。
承载于中心网络的主要应用系统有:自动化测控软件系统采用B/S架构, 上位机 (数据服务器) 负责和RTU的通信同时把数据存储到数据库中。数据库采用IPSAN或单机存储服务器, 需要海量存储并对工业数据进行整理和保存, 与后台各类专家分析数据系统对联。系统还有分发服务, 通过局域网上级系统对联。
作业区有视频监控主机, 通过Mc Will网络相连, 获取管理区域内的视频信息。作业区井场自动化监控主机, 通过专线于数据中心相连, 作为客户端获取井场自动化信息和进行远程控制。
集气站、联合站、测量站场站内有站控设备, 采用PLC等核心工业自控设备, 监测和控制站内如压缩机、分离器、管路仪表、截止阀、液位计等设备。
二、需求分析
根据前述的业务和IT架构分析, 通过对比系统将要达到的安全等级的安全要求, 得到现状和要求间的差距, 即为安全需求。如图所示:
很显然, 本网的安全建设需要考虑以上各个层次的安全需求, 同时还需要结合国际国内成熟的安全体系进行实际建设。
三、设计思想
本项目的设计目标是:落实GB 17859-1999、《信息系统安全等级保护基本要求》 (GB/T 22239-2008) 对第三级系统的安全保护要求:1) 实现系统的自主访问控制, 使系统用户对其所属客体具有自我保护的能力。2) 增加系统安全审计、客体重用等安全功能, 并实施以用户为基本粒度的自主访问控制, 使系统具有更强的自主安全保护能力。3) 通过实现基于安全策略模型和标记的强制访问控制以及增强系统的审计机制, 使系统具有在统一安全策略管控下, 保护敏感资源的能力。4) 满足业务安全的实际需要, 充分保障业务系统、业务数据的安全。以业务需求为主导, 坚持专业服从于全局、安全服从于应用, 适应当前全局管理需求变化, 及时满足业务发展的需要。5) 围绕承载业务及数据的安全需求, 构建业务安全池, 对安全池进行封装, 在安全池中借鉴面向对象的设计方法和工具, 设计满足业务系统安全需求的基线安全体系。6) 统筹协调、分阶段、分步骤实施, 只有阶段适当、步骤清晰, 才能推动等级保护建设方案有序、有效地实施。7) 本方案将以等级保护的制度为依托, 借鉴最新的等级保护思想, 分别从技术和管理两大体系来规划本平台的安全体系, 打造可靠的信息安全保障体系。
四、安全管理体系设计方案
安全管理结构是按照结构化原理描述的安全措施的组合。本方案的安全措施框架是依据“积极防御、综合防范”的方针, 以及“管理与技术并重”的原则进行设计的。
安全管理结构包括安全技术措施、安全管理措施两大部分。安全技术措施包括安全防护系统 (物理防护、边界防护、监控检测、安全审计和应急恢复等子系统) 和安全支撑系统 (安全管理中心、网络管理系统和网络信任系统) 。
刍议油气管道阴极保护技术现状 篇9
关键词：油气管道;阴极保护;准则
1技术现状
1.1 阴极保护准则
阴极保护准则是阴极保护的核心技术指标，是管道阴极保护状态的评判标准，指导阴极保护设计和运行。GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》明确阴极保护电位指管/地界面极化电位（管/地断电电位）是阴极保护准则的评判指标，并规定一般情况下使用的两个主要判据：①管道阴极保护电位应负于-850 mV（CSE），但应正于-1 200 mV（CSE）;②当上述准则难以达到时，可采用管道阴极极化电位差或去极化电位差大于100 mV 作为判据。虽然上述准则已经广泛应用于油气管道阴极保护的建设与运行，但尚存以下不足：
（1）阴极保护准则适用温度。GB/T 21448-2008非等效采用了ISO 15589-1《石油天然气工业管道输送系统阴极保护第1 部分：陆上管道》。ISO 15589-1 中明确指出当管道运行温度高于40 ℃时，上述准则不能为管道提供充分保护。GB 21448-2008 也指出在高温等特殊条件下，阴极保护可能无效或部分无效。我国原油管道加热站及输气管道压缩机站出站段管道运行温度常常高于40 ℃，故现有准则不满足高温段油气管道生产运行要求，应开展高运行温度管道阴极保护准则研究。
（2）存在动态直流干扰时阴极保护准则。随着我国经济的发展，油气管道受到的直流干扰越来越严重，多数直流干扰都会造成管道的电位波动，而这种电位波动会造成在部分时间内管道电位偏离准则。现行的SY/T 0017-2006《埋地钢质管道直流排流保护技术标准》没有明确规定允许管道电位偏离准则的程度与时长，造成现有准则无法有效指导动态直流干扰下阴极保护系统的运行管理。而在这方面，澳大利亚标准AS 2832.2《金属的阴极保护第2 部分：密集埋地结构》给出了明确规定。因此，可通过引进国外先进准则完善我国现有阴极保护准则。
（3）交流干扰下的阴极保护准则。交流干扰下，经典的阴极保护-850 mV（CSE）准则不再適用。此时，被保护金属处于“加速腐蚀-自然腐蚀-阻碍腐蚀”的周期性状态，因而降低了阴极保护水平，使被保护金属发生明显腐蚀。但至今国内外都未能提出交流干扰下有效的阴极保护准则。因此，有必要通过交流干扰腐蚀机理研究，建立交流干扰下的管道阴极保护准则。
1.2 阴极保护计算
阴极保护计算是阴极保护的核心技术，用于构建阴极保护系统的理论模型，指导阴极保护设计和运行;其核心在于计算阴极保护电流、电位在管道表面及周围电解质中的分布。我国目前广泛应用的阴极保护计算方法来源于GB/T 21448-2008。近几年逐渐兴起的数值模拟技术为阴极保护计算提供了新的途径，其通过建立管道、阴极保护系统及周围土壤的数值模型，结合管/地极化曲线，利用有限元或边界元方法求解电场方程，计算管道表面极化电位及管道周围电场分布。理论上，利用数值模拟技术可以进行任意复杂金属结构阴极保护的计算，而且可以计算出金属结构的极化电位（断电电位）及周围电场分布，即金属结构的通电及断电电位。虽然目前因缺乏可靠的管/地极化曲线，尚不能准确计算管道极化电位（断电电位）和通电电位，但完全可以实现定性或半定量分析。目前，国外已利用此技术进行潜水艇及海洋平台等复杂结构阴极保护的辅助设计。
1.3 阴极保护装备
阴极保护装备组成阴极保护系统，主要包括阴极保护电源系统和测量系统，前者由电源和阳极地床组成，其中电源是核心装备;后者由沿线测试桩、测量仪表及参比电极组成。
国内阴极保护电源采用恒电位仪，国外阴极保护电源大多采用整流器。虽然两者在功能上有所差别，但技术水平大体相当。阴极保护测量系统主要由电位测试桩、万用表及参比电极组成。现有装备只能实现阴极保护通电电位的测量，而不能进行阴极保护断电电位测量。由于阴极保护准则中的评判指标是管道断电电位，而日常管理中测量和控制的是管道通电电位，因此，目前阴极保护装备不能满足阴极保护准则对管道运行管理的要求。
当前，阴极保护参数自动测量技术已经实现管道电位及交流电压的测量和传输。该技术降低了一线员工劳动强度，提高了电位数据可靠性，增加了数据量，实现了阴极保护系统的定时监测。通过测量和记录管道沿线电位，不仅可以实现对管道交直流干扰的监测，而且基于管道沿线电位分布及变化的分析还可以了解沿线干扰源分布及管道防腐层状况。虽然目前只能进行通电电位测量，但推广自动测量技术是阴极保护及交直流干扰控制的必然要求。
近些年，从国外引进的电流同步中断电位测量技术实现了阴极保护通电及断电电位测量，其由时钟同步电流中断器和时钟同步电位采集器组成。测量时，电流中断器安装于恒电位仪阳极输出端;测量者以电位采集器在管道沿线进行电位测量。电流中断器与电位采集器内置GPS 信号接收系统，可接收GPS 时钟信号。通过设置通断参数可以实现两种设备周期性同步通断，从而测量出管道通电/断电电位。但是，由于国内阴极保护电源采用恒电位仪，电流中断器又周期性外部中断恒电位仪输出，因此，测量过程会造成恒电位仪周期性输出电压、电流冲击。这种冲击不仅可能造成恒电位仪损坏，还会造成测量误差。可见，借鉴国外先进技术结合我国国情研发具备通电/断电电位测量功能的阴极保护装备是必然发展方向。
2 管理现状
油气管道阴极保护系统根据保护目标不同，可分为线路阴极保护系统和站场区域阴极保护系统。目前，线路管道均安装有阴极保护系统。近些年，开始为油气管道站场安装区域阴极保护系统，以保护工艺管道及储罐，但还有一些在役站场尚未安装区域阴极保护系统。
3 结束语
综上所述，我国现有阴极保护准则并不能完全满足油气管道生产需求，建立完善的阴极保护准则是油气管道阴极保护技术发展的必然要求。随着油气管道事业飞速发展，管道面临的腐蚀风险不断增加，阴极保护技术在管道腐蚀控制方面发挥越来越重要的作用，同时在多方面受到更严峻的挑战。为了应对在油气管道阴极保护建设和运行中遇到的各种困难，需在现有阴极保护技术基础上，广泛动员各方面力量，综合应用电化学、数值模拟、卫星、电子、计算机等技术，不断提高油气管道阴极保护技术水平，满足技术及管理需求，保障油气管道安全、高效运行。
参考文献：
[1]贝克曼 W V.阴极保护手册[M].胡士信，译.北京：化学工业出版社，2013.
[2]皮博迪 A W.管线腐蚀控制[M].吴建华，许立坤，译.北京：化学工业出版社，2012.
[3]李绍忠，阎久红，何悟忠，等.SY/T 0017-2013 埋地钢质管道直流排流保护技术标准[S].北京：石油工业出版社，2013.
浅析油气储运设备技术的应用 篇10
1 简析油气储运设备技术
综合运输体系的重要组成部分即为管道运输, 其在资源的储运方面占据重要的地位。管道运输由于其自身输送能力大、高生产率、低能耗、低成本、输送中损失小, 安全可靠系数高等成为了油气储运中重要的运输方式之一。在油气储运设备自动化、信息化及数字化技术的配合下, 使其方便快捷的优点显现出来。
油气储运设备技术的自动化在充分利用油井提供的能量, 从井口至计量站再到联合站直至原油稳定塔, 设备根据外在环境的需求, 通过科学的数字化统计技术与信息化的科学分析与研究, 运用自动化技术来实施对设备运营条件的掌控, 实现了科学化的决策。减少了人力操作产生的误差和人力、物力、财力各个方面的消耗与浪费, 通过决策层、数据层、监控层和现场层将网络信息彼此连接起来, 有利于对数据资源的有效整合, 实现对原油的分水器控制、污水处理控制及其加热系统控制。运用高科技网络技术和数据信息的自动采集, 建成的信息综合处理发布平台, 实现相关信息等报表的自动生成、办公系统和生产生本的网络化、科学化的管理与决策。
2 浅谈油气储运设备技术在实际生产中的应用
科技是第一生产力, 只有将科技运用于实际生产中才能显现出科技的力量与科研的价值。而科技只有在实际中不断地试验, 才能使其更加规范和健全, 从而发挥其在实际生产与管理中的潜力, 服务于社会经济的发展与现代化建设。
传统的泵罐阀炉设备消耗燃料量较大, 而炼油厂研制的高效三回程水套炉及燃烧器并不能从根本上提高储运技术的整体运作效率, 节能方面其效果并不显著。
油气储运设备中主要的耗能设备是加热炉, 尤其是换热器、炉管等的耐腐蚀性较差, 热媒炉自动控制和调节系统需要自动化技术的配合。泵罐阀炉设备由于其工作流量低于额定流量, 工作压力高于额定压力, 其利用传统的阀门节流技术会造成大量的能源浪费, 而新的储运设备技术改善了此种现状, 采用数字化的科学计量方法, 基于体积方面和质量方面的计量, 配合泵罐自动计量系统的测量与计算机监控, 实现了对泵管内油品平均温度的测量, 减少了实际生产与储运所产生的误差。其在联合站采用二级布战的方式, 运用自动化、信息化等储运设备技术进行开放式的生产, 对原油进行增加与加热处理, 完成了单井来油到计量站再到联合站进站阀组的一系列的工艺流程, 在低含水油罐一脱水泵一水套炉一缓冲塔一电脱水器一稳定等生产环节将自动化、数字化与信息化技术相结合, 有助于保障油气储运的安全、有效节省燃料, 充分发挥设备的效能, 提高设备的利用率, 实现设备运行效益的最大化。
油气储运采用管线输送的方式, 其散热损失和摩擦阻力损失较大。而在实际生产中, 储运设备技术弥补了其不足, 加热站提供设备所需的热能的同时, 泵站也为设备提供了一定的压力能。而据相关的调查资料显示, 散热损失在储运设备系统能量损失中占有很大的比重, 而摩擦阻力的损失也受油气的粘度、储运温度等因素的影响。而运用自动化信息技术与数字化技术对油气储运参数及储运效率进行不断的优化, 对管线进行实时监控, 对设备的压力、温度、粘度等各个参数运用数字化技术进行精确地测量, 利用自动化、数字化技术对收集到的信息及参数进行整合与优化, 对加热炉的温度和油气的储运流量进行标准化的管理。
同时, 在实际的生产运行中, 针对泵罐阀炉运作的现状进行了不断地改进, 通过技术改革来提高其运行效率。运用自动化的能耗计量仪表来测算其实际耗电量, 对泵的进出口压力、流量等参数进行实时的监控与管理, 来确定泵罐阀炉的输出功率。避免泵口过滤器的摩擦损失、加大对出口阀组的节流, 增加原油的温度及粘度, 以期提高电机的整体运行效率。
油气储运设备技术改善了传统的人工控制火力的运行方法, 运用现代化的安全监测和监控保护系统, 运用数字化技术对能耗参数进行科学、精密的测量, 对采集到的信息进行科学计算与管理, 根据实际测量的结果进行科学决策, 实时的对工艺流程及生产环节中的燃烧器等设备进行有效切换, 对供风系统进行有效地调节。实现了科学化的生产、合理的决策与管理。为整个油气的储运提供了实践方面的指导和理论方面的支持。
3 简析油气储运设备技术发展的前景
每一项新科技的应用, 会在实际中经受一段时间与实践的检验, 在实践中不断地发现其存在的价值、开发的空间和存在的不足。
油气储运设备技术在其整个实际运用中, 通过泵罐阀炉在生产环节中不断地改进与完善, 为其技术的发展前景奠定了一定的基础, 其发展前景广阔。
简言之, 储运设备技术在石油工业化生产中有着广阔的发展空间与发展潜质, 其在实际的储运过程中提高了生产储运系统的整体运作效率与水平, 保证了生产储运过程中的安全与环保, 实现了社会效益、经济效益与环保效益的统一, 其为各大油田的油气生产与储运领域提供了技术指导和实践经验, 值得其在更广阔的领域广泛的应用和推广。
摘要：随着社会经济的发展和科学技术的进步, 世界能源的有限性和市场能源供应的日益紧张, 越来越多的人加大了对能源开发技术及能源储运设备技术领域的探索与研究。通过对油气储运设备技术的研究, 做到了科学化、规范化的对资源进行整合与储运, 有助于降低人力、物力、财力的浪费与成本消耗, 提高资源的整体利益水平, 实现社会效益、经济效益和环保效益的统一, 促进社会经济的发展和加快现代化建设的进程。本文将从简析油气储运设备技术, 浅谈油气储运设备技术在实际生产中的应用, 简析油气储运设备技术发展的前景等几个方面做以简要的分析, 旨在了解和掌握油气储运设备技术, 挖掘油气储运设备在实际应用中的潜力与价值, 为工业化建设和现代化建设服务。
关键词：油气储运设备技术,泵罐阀炉,自动化,数字化,信息化
参考文献
[1]毕磊, 杨健.浅析油气储运设备的管理与维护措施[J].中国化工贸易, 2012, (7) [1]毕磊, 杨健.浅析油气储运设备的管理与维护措施[J].中国化工贸易, 2012, (7)