工業革命賦予了人類獲得了駕馭機械,利用蒸汽的本領,對電磁本質的發現是電氣化革命的發軔,之后人類發明了直流和交流發電機,以及相應的輸配電設施,進而進入了電氣化時代,而計算機的出現和互聯網的應用,還有其他高端通信技術的快速發展,更像催化劑一樣,帶領人類文明邁入了信息化社會,隨著信息革命的深入,人類社會目前正在邁入信息化社會的高階狀態——智能化社會。
隨著各種技術和概念的激烈碰撞,各種革命性的智能化應用相繼誕生,比如最近喧囂塵上,引來議論紛紛的智能電網,其奪目光彩使之成了這場浩浩蕩蕩的智能化革命的旗手,智能電網的利弊成敗我們暫且不論,這場智能化的革命,如同之前幾次技術革命,必將在未來各行各業產生深遠影響,這次我們就談談中國的智能油氣管道建設和發展,從一管窺全豹,來看看智能化技術對我們的生產生活會產生什么具體影響。
首先,要定義下何為智能油氣管道,所謂智能化管道,是相對于非智能化管道而言的概念,傳統的非智能化管道,大部分的信息收集,指令下達,以及設備操作都是通過建立在管道沿線各站場的操作人員手工完成。而智能化管道則利用現代通信與信息技術、計算機網絡技術、行業技術、智能控制技術匯集而成的針對油氣管道的應用的智能集合,實現遠程實時控制,實時信息收集和反饋,并且在某些關鍵部位能進行自動決策和操作。因此,我們可以借用智能電網的提法,把智能油氣管道定義為:
“以堅強油氣管道為基礎,以通信信息平臺為支撐,以智能控制為手段,實現“油氣流、信息流”的一體化融合,是堅強可靠、經濟高效、清潔
環保、統一合作、友好互動的現代油氣管道系統。”
堅強可靠主要指的是實體管道系統必須足夠安全,能夠及時處理特殊環境下的人為或者自然破壞,這是智能油氣管道發展的物理基礎;經濟高效指的是智能油氣管道系統的能夠在增加管道運行效率的同時減少不必要的設備以及人力開支,以及降低因事故造成的損失,這是對智能油氣管道發展的基本要求;清潔
環保指的是智能油氣管道系統能夠降低管道泄露和爆炸事故的發生頻率,并且能夠在事故發生后及時處理,盡可能的降低事故發生后帶來的環境影響,并且降低整條系統的能耗和碳排放,這是綠色社會對智能油氣管道系統的基本訴求;統一合作是指智能油氣管道的建設能使中國整個油氣管道系統成為一個整體,使現有管道資源發揮最大利用效率,這是智能油氣管道系統的發展方向;友好互動指的是智能油氣管道系統的操作方便,并且具有人性化特點,即終端用戶能夠與系統實現實時全面的人機對話,這是智能油氣管道系統的主要運行特征。
按照目前油氣管道的智能化進展,管道的智能化功能實現需要依靠一個總控中心,以及分布于各站場和閥室的遠程站控設備,這整個一套系統有多種實現方式,比如管道站場層面的DCS系統(分布式控制系統)還有整體管道層面的SCADA系統(數據采集與監視控制系統)等,在這幾種實現方式中,以SCADA系統最為中樞,站場DCS系統一般會和SCADA系統相連,作為SCADA系統的下端子系統,而PLC設備(可編程邏輯控制器)和RTU設備(遠程終端單元)、其他一些智能化儀表和控制設備以及必不可少的通訊設備,則是智能油氣管道系統最終端的控制設備,它們是整個系統的傳感器和具體控制單元,SCADA系統是目前中國油氣管道智能化的核心。我們可以做一個形象的比喻,如果把整個一個智能油氣管道系統比喻成一個人,那SCADA系統的中央總控室即是這個的大腦,而DCS系統是這個人的四肢,PLC,RTU以及其他智能化設備就是這個人四肢上的肌肉和觸覺細胞,而各種通信設備就是這個人的神經系統。大腦的作用就是對觸覺細胞反饋上來的信息進行判斷并給出指令,當然這一切信息的傳遞都要通過神經系統。
目前根據中
石油的數據,截至2009年年底,中國擁有68000公里的油氣管道,其中原油管道20000,
天然氣管道33000公里,成品油管道15000公里,而在未來五年內,這些數字將以每年約10%的速度增長。根據Frost&Sullivan的研究,在現存管道中大約有90%的管道都已實現了初步的智能化應用,而在未來的新建管道中,將100%的實現一定程度的智能化應用,如前所言,目前中國油氣管道的智能應用主要就是SCADA系統和DCS系統的結合,其中尤以SCADA系統為目前管道智能化應用的核心和中樞。SCADA系統即數據采集與監視控制系統,顧名思義,此系統以數據采集為主要功能,但這并不意味著其沒有遠程和自動控制功能,恰恰相反,遠程控制的實現是SCADA系統的重要功能之一,如前所言,站場DCS作為SCADA系統的子系統,是SCADA系統的控制功能的主要實現模塊。
根據Frost&Sullivan的研究,中國油氣管道SCADA市場規模不容小覷,并且增長穩定,利潤率也高于自動化行業平均水平,可惜的是,目前國內油氣管道的SCADA系統市場幾乎為幾大國外品牌壟斷,如霍尼韋爾(Honeywell),泰爾文特(Telvent),??怂共_(Foxboro),ABB等,大項目更幾乎完全由幾大品牌所獨占,以09年的項目為例,長達近萬公里的西氣東輸二線的SCADA項目就被霍尼韋爾和泰爾文特獲得,其中尤以霍尼韋爾為主。另外在09年,還有像澀寧蘭
天然氣復線,新川氣東送
天然氣管道擴建,塔中至輪南
天然氣管道,安永線等油氣管道SCADA項目都被以上幾家外企所瓜分,國內企業僅能在一些小管線上略有斬獲,09年有據可查且較具規模的項目僅有研控公司的川東北-川西北輸氣聯絡線一個SCADA項目。
國內品牌在油氣管道SCADA市場缺位的原因無非可以概括為以下兩點。
1, 質量不過關;油氣管道為國家能源之命脈,尤其像西氣東輸,川氣東送等大型長距離管道,更是不容任何閃失,而且這些管線需要穿越崇山峻嶺,橫跨沙漠戈壁,面臨零下30度到零上40度的考驗,以及狂風暴雨,沙塵暴雷暴的危險,SCADA系統,尤其是那些露天配置在管線閥室的RTU設備,不僅需要能夠抗過這些極端氣候,還需要經年累月的在這種氣候條件下正常工作,這對于RTU這樣的精密設備來說不能不說是對質量上的大考驗,而目前國內品牌的產品還不能100%的達到這個要求
2, 品牌不過硬;那些在中國油氣管道SCADA市場占據領導地位的國外企業,每一家都有著極深的品牌內涵,比如ABB,是全領域的工控設備專家,Honeywell本身就是安防領域的著名企業,DCS概念就是Honeywell在1975年首先提出的,而泰爾文特更是出生于加拿大
石油之城卡爾加里,在歐美油氣領域名聞遐邇,這些品牌在國外都擁有大量油氣管道項目業績,工程經驗豐富,對于終端用戶而言,選擇他們就意味著選擇放心,而反觀中國油氣管道SCADA企業的品牌,卻相對歷史較短,品牌內涵較差,并且所有的國內的品牌都沒有如國外企業那樣豐富的項目經驗和使用業績。
當然,并非說國內品牌一無是處,相對于國外企業而言,國內企業更注重服務的及時性,并且價格僅是國外產品的幾分之一,但是作為終端用戶的石化雙雄——中
石油和中石化,他們選擇產品的第一標準就是產品的質量及產品使用經驗,而且他們一向“不差錢”,這就導致了國內品牌的惡性循環,即沒有業績,產品沒有經過考驗導致沒有新的項目,而沒有新的項目就更不會有業績,產品沒機會接受實戰的考驗。
國內品牌的缺位不僅是中國企業之痛,也是國家之憾,試想,油氣管道作為中國經濟的命脈,其智能化進程竟然掌握在國外企業手里,關鍵設備和中樞都由國外企業提供,不僅付出了高額溢價,而且一旦生變后果不堪設想。對此,我們可以拿同為國家經濟命脈的電網智能化——智能電網的建設做比較,目前我國的智能電網和特高壓建設的主動權基本掌握在國人自己手里,關鍵技術和核心設備都有我國自行生產,這樣不僅降低了成本,也扶植了一大批有國際競爭力的企業,如思源,西開,平高,南瑞等,更重要的是,通過智能電網的自主化建設,我們把國家能源安全的主動權抓在了自己手里,而同樣為國之命脈的油氣管道為什么不能仿效智能電網的建設,通過扶植一批有競爭力的本土企業,把國家能源安全抓在自己手里?
石油技術 儲運機械 石油行業 石油
上一篇:
遼河興隆臺工程技術處研制成功自動化修井機
上一篇:
中油測井完成美方重點探井施工
您看了本文章后的感受是: