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陕京输气管道ＳＣＡＤＡ／ＰＯＡＳ系统是迄今为止我国陆上控制天然气管道距离最长、自动化水平最高、功能齐全的自动化系统，整个项目从１９９３年开始至１９９７年基本结束。该项目由德国ＰＬＥ管道工程公司、德国ＣＥＧＥＬＥＣＡＥＧ系统自动化公司、四川石油管理局勘察设计研究院、北京华油有限责任公司（原中国石油天然气总公司北京天然气集输公司）等共同完成。陕京输气管道自动化系统实现了陕西到北京天然气输送的远程监视、控制、数据采集、管道工艺优化和决策，简称ＳＣＡＤＡ／ＰＯＡＳ系统。该系统包括北京调控中心网络计算机调度管理及监控系统，远程站自动控制系统ＡＣＳ，北京、山西、陕西３个输气管理处（ＧＴＤ）的监视系统（ＰＣＶｉｅｗｓ）。该系统以北京调控中心为核心，对全长８５３２３ｋｍ主干线和６５１９ｋｍ支线的输气管道运行进行监视、控制、调度和管理；同时还具有支持工程开发和培训等功能，为整个管道的优化操作和调度管理提供科学指导和决策。     

SCADA系统在输气管道工程中的应用

随着经济和科技水平的快速发展,以输气管道工程概况以及SCADA系统组成内容、功能作用为切入点,展开具体分析,并以此为依据,提出正确开展硬件调试工作、做好冗余检验工作和软件调试工作及科学开展回路调试工作等重要应用举措。     

SCADA系统在天然气管道工程中的应用

输气管道的SCADA系统常采用管理集中、控制功能分散的分布式控制方式。一个完整的输气管道SCADA系统一般可分为三级控制:调度控制中心级、站场控制级和现场控制级。调度控制中心是SCA-DA系统的核心;站场控制系统是保证天然气管道系统安全操作的基础;现场控制主要是指对工艺单体或单台设备进行手/自动就地独立的操作。SCADA系统的应用实现了天然气输气管道的全线远程监控,不仅使控制工艺得到改进,提高了企业管理水平,而且在确保安全生产基础上,获得了更大的经济效益。     

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陕京输气管道工程由中国石油天然气总公司和北京市政府共同投资兴建。管线全长９１８１２ｋｍ，其中干线８５３２３ｋｍ，横跨陕西、山西、河北、北京三省一市，是目前我国陆上最长的输气管线，工程概算总投资３９３５亿元人民币。计划一期不加压向京、津地区年输天然气１３２亿ｍ３，二期经加压后年输气２０亿ｍ３，最大年输气能力为３０亿ｍ３。该管线沿线自然地理和工程地质情况十分复杂，施工难度大，工期紧，质量要求高。在管线工程建设的全过程中，坚持用当前国际通行的重大工程建设新模式，全面推行以项目法人负责制为核心的项目管理、招投标制，工程建设监理制，独立无损检测制和第三方质量监督制等全新的施工管理体制，走出了一条筹资、建设、管理的新路子。该管线已于１９９７年９月１０日建成通气，建成的管线进京路由合理，线路工程安全可靠，防腐材料性能优异，阴极保护站间距长，工艺系统优化，布站合理，工艺站场流程先进，能全面实现自动监控，自控系统自动化水平高，可实现统一调度管理，通讯系统功能多样，运行可靠性高。     

试论SCADA系统在输气管道中的应用

本文对输气管道SCADA系统的三级控制方式进行了分析,分别阐述了调度控制中心级、站场控制级、现场控制级以及通信设置问题,可为输气管道自动化控制系统的设计提供一些参考。     

SCADA系统在中济线和济青线的应用

为了提高中济线和济青线区域管网的生产管理水平,保障生产的平稳安全运行,满足中国石化信息化建设的要求,实现各站场与济南及北京调控中心实时、同步的数据传输与控制的目的,设计了山东天然气管网SCADA控制系统。该系统包括2个调度控制中心、28套站控系统、650个数据采集点。系统将分散于各站场的生产数据进行集中管理,为各级管理者提供了一个可视化的安全管理与生产指挥平台。     

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陕京输气管道是我国迄今最长的一条大口径天然气输气管道。该管线西起陕西，东至北京，全长约８６０ｋｍ，横跨陕西、山西、河北、北京三省一市。全线共穿跨越大型河流５条，中小型河流２３８次，大中型黄土冲沟１５次，铁路１５次，主干公路８６次。设计中采用了ＳＣＡＤＡ系统实施全线的数据采集、远程控制和调度管理；配备了先进的管理和运行软件，进行科学和优化运行管理；采用的卫星通讯手段为工程提供了可靠、先进的传输通道；在线检漏系统对管道进行实时在线监测，以提高管道运行的安全性；先进的三层结构ＰＥ外防腐涂层提高了管道的防腐性能和使用寿命。全线设置有３６座截断阀室，其中９座为远控阀室，各阀室均能在管道事故状态下紧急自动关闭；同时还设置有阴极保护站９座，对全线实施保护。     

油气管线SCADA系统调度控制中心的安全策略

随着国家信息化和工业自动化的日益推进,灾难备份逐渐凸现其重要作用。对信息化依赖程度越高的国家和公司,对自动化依赖程度越高的国家和企业,受到网络攻击和突发恐怖事件也就越频繁,而突发事件带来的灾难造成的损失和社会影响也就越大。为此,在强调了灾难备份对国家安全和企业的生存和发展的基础上,讨论了石油、天然气长输管道的SCADA系统的调度控制中心双机容错的策略,进一步阐述了油气长输管道的SCADA系统异地容灾的策略,最后对比分析了网络附加存储（Network Attached Storage,简称NAS）和存储区域网（Storage Area Network,简称SAN）这两种最重要的容灾备份的存储技术。     

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陕甘宁气田至北京天然气输送管道工程是目前我国起点高、距离最长、自动化控制、具有国内外先进水平的大口径天然气输送管道工程。该工程的概算总投资为３９３５×１０８元，其中固定资产投资为３５０９×１０８元，其投资水平较国内已建管道工程稍高，较国外，如美国等国管道工程的投资水平略低。建设输气管道工程的资金来源于国家开发银行和日本输出入银行贷款、企业自筹资本金及部分商业贷款，是我国管道工程成功地进行多渠道融资模式。陕甘宁至北京输气管道工程在年输天然气１１×１０８ｍ３，管输费０７４元／ｍ３的条件下，经济效益较好。如果在上游供气有保障，下游有大用户的情况下，增加管输量，提高管输利用率，达到经济规模，即能提高项目经济效益，因此，积极开拓下游用户是提高管输效益的当务之急。     

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天然气长输管道外防腐设计的成败，直接关系到长输管道的运行寿命，这是天然气管输至关重要的问题。陕京天然气输气管线设计中，结合管线的具体情况和所进行的全面技术、经济对比，选用了三层ＰＥ外防腐层。三层ＰＥ具有良好的机械性能、绝缘性能、耐阴极剥离性能、耐化学腐蚀性能以及低的水汽渗透率；并具有与钢管的高粘结力和易于补口等明显优点，可确保其寿命超过３０年。为减缓土壤对外防腐层破损点的腐蚀，全线设置有９座阴极保护站，在不使用牺牲阳极的情况下，阴极保护站站间距可达１００ｋｍ以上。全线主要监控点的阴极保护参数通过ＳＣＡＤＡ系统送至北京调控中心，调控中心可随时掌握全线阴极保护状况，并采取了全线阴极保护站工作状态同步变化，断电状态测试保护电位，以断电状态的管地电位值衡量是否达到阴极保护电位标准。在全线阴极保护站同时断电３ｓ时间内，其最大保护电位为－１１５Ｖ，最小保护电位为－０８５Ｖ。     

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由于天然气输气管线埋在地下，在通球清管过程中，球的运行情况不能直接观察，管线入口和出口压力在球运行过程中的变化也不能提前预测，也难准确控制进气量，使球能以１ｍ／ｓ的速度到达出口，为此进行了天然气输气管线清管通球计算机仿真系统的设计与实现的研制。该仿真系统是在深入分析和研究天然气输气管线清管通球运行规律的影响因素的基础上，以数据库管理、计算机仿真技术和人工智能等新技术为主要工具来开发的。着重介绍了该仿真系统的总体结构与功能设计，软件编程与调试。该仿真系统能真实仿真清管球在管线内运行，通过对靖边—榆林输气管线多次清管通球的运行过程实际模拟，其符合率在９３％以上。     

油气管道结构全寿命周期可靠性优化方法

对油气管道结构的优化设计方法进行了新的探讨,得到了以油气管道结构生命全过程的动态可靠性为约束,以油气管道结构初始投资、失效损失和维修加固费用之和为目标函数的油气管道结构优化设计表达式。该方法对油气管道结构的设计和管理具有一定的参考价值。     

基于信息熵的燃气输配管网系统可靠性分析

环状燃气管网具有多条流通路径，路径流量分配的不确定性与可靠性密切相关，而信息熵作为量度不确定性的手段，可间接定量地反映系统的可靠性。为此，基于信息熵理论及最大熵原理提出了路径熵的概念，并以此来定量量度燃气管网中气体从气源至节点流动过程中对路径选择的不确定性。此外，通过定义路径流量比来构建路径熵的概率空间，从而建立了路径熵的计算模型，并提出利用序贯方法、采用分层排序的思想求解模型。最后求解了一个算例中燃气管网的各节点路径熵。结果表明，路径熵间接反映了管网系统的流动阻力特性；路径熵值越大的节点水力性能越好，其上游任一流通路径发生事故时该节点流量损失期望值越小，可靠性越大。     

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西部大开发是我国国民经济建设的一个新战略,“西气东输”工程是西产开发第一号工程。西气东输工程将要建设从新疆至上海的大口径长输天然气管线,管线的内外涂层体系是西气东输工程的基本构成之一,涂层质量的好坏,关系到长输管线长期安全稳定运行;涂层结构的优化程度,关系到是否能经济高效地进行管道工程建设。因此,天然气长输管道内外涂层技术经济分析,是目前我国石油工程决策界、技术界十分关注的热点问题。针对该长输管道、本文介绍了通过管道内涂层改善天然气流动效率,从而提高管输能力,并防止内壁腐蚀的经济效益。同时还介绍了管道外腐蚀涂层的种类和如何根据管道所经地区的具体情况选择经济适用的外防腐涂层。