基于设备全面国产化的压气站一键启停技术研究及应用
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完成单位:国家管网集团北方管道有限责任公司,国家管网集团油气调控中心
登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***
登记年份:2025
发布时间:2025-07-22
成果主要完成人
宋 飞、杨 毅、贾立东、刁洪涛、张 麟、王春明、史 威、王 健、王 宁、于春晓
项目概况
长输天然气管道作为中国能源战略安全的重要组成部分,近年来在智能化技术的推动下取得了显著进展。远程一键启停站技术以实现天然气管道“状态信息数字化、调度运行最优化、操作控制自动化”为目标,解决了传统压气站操作依赖人工、效率低下、安全风险高等问题。该技术通过工艺安全分析方法(如HAZOP分析),识别并解决了压气站停输过程充压、干气密封启动、风机联动等手动操作难题,首次在大型压气站实现了全流程、全工况的自动操作。
传统压气站操作依赖调度员或站场操作人员,存在操作步骤复杂、参数监控繁琐、依赖经验丰富人员等问题。主要难点包括:不同站场操作模式不统一、主流程导通自动化不足、辅助系统独立控制、重要参数未完全纳入监控、单台及多台机组启停逻辑不完善等。
成果先进性及创新性:
1.建立了油气管道自控系统安全评估方法,首次实现压气站全系统整合进入一张画面的HMI设计,实现全流程监控与执行跟踪。
2.提出工业互联网网络安全策略,首次将控制网络划分为设备、控制和远维三张网,提升了系统安全性。
3.首创涵盖“工艺逻辑、状态判断、流程切换、系统联动”的输气管道大型压缩机站一键启停工艺流程及实现方式。
4.创新工艺安全分析方法,实现全流程全工况自动化操作,填补了国内外相关技术空白。
压气站一键启停站技术中提出的压气站控制系统整合、上位机融合、将SCADA系统分成设备、控制和远维三张网、及压气站工艺全流程控制逻辑等技术内容,均为国内外首次研究应用,以往国内外没有相关同类技术。上述技术实现控制量、状态量全面整合,打破信息孤岛,控制系统集成优化达40%以上;实现压缩机整体启动时间从4个小时降低到了1小时,效率提升了75%。
目前,目前已在国家管网集团范围内70余座压气站上进行了应用。通过整合自动控制系统单站较少软硬件费用为:240万元/站;通过该技术减少压缩机组启机过程时间,增加机组运行时间后数量增加创造的效益200万元/站。累计创造经济效益约3.08亿元。


