民用天然氣輸差分析及其對策探討

左海英（四川華星天然氣有限責(zé)任公司，四川 成都610000）

民用天然氣輸差分析及其對策探討

左海英（四川華星天然氣有限責(zé)任公司，四川 成都610000）

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展以及人們對資源需求的不斷上升，天然氣作為最重要的能源之一得到了大量的應(yīng)用。天然氣是通過管道進(jìn)行傳輸?shù)?，這就不可避免的存在輸差問題，此問題關(guān)系到天然氣輸送成本的大小以及企業(yè)經(jīng)濟效益情況，所以需要認(rèn)真進(jìn)行研究。本文分析了造成民用天然氣輸差的主要原因，同時根據(jù)分析的結(jié)果提出了降低輸差的相關(guān)措施，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)人士有所幫助。

民用天然氣；輸差分析；對策探討

引言

天然氣作為具有高熱值的清潔能源，從開發(fā)以來就得到了廣泛關(guān)注，并且在近些年的需求量不斷提升。隨著需求量和供給量越來越大，供需雙方對于天然氣計量方面的準(zhǔn)確度要求越來越高。現(xiàn)階段天然氣輸送方面面對的主要問題之一就是怎樣有效降低輸差，這不但關(guān)系到天然氣計量方面的準(zhǔn)確性，同時也影響著天然氣企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此對民用天然氣輸差進(jìn)行分析研究并找出相應(yīng)降低輸差的策略是非常具有現(xiàn)實意義的。

1 輸差及輸差率的概述

所謂的天然氣輸差就是指對于某個燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)來說，進(jìn)入到此系統(tǒng)的氣體流量與系統(tǒng)能夠提供出的流量之差。一般情況下是用輸差率進(jìn)行表示的。

輸差率=（Q入-Q出-Q存）/Q入×100%

其中，Q入表示的是進(jìn)入系統(tǒng)的氣體流量Q出表示的是系統(tǒng)輸出的流量，Q存表示的是系統(tǒng)中的氣體流量。對于某個系統(tǒng)來說，Q存表示的是系統(tǒng)開始運行時加入的底氣，在系統(tǒng)穩(wěn)定運行情況下Q存很小可以忽略不計，那么輸差率就可以表示為：

輸差率=Q絕/Q入×100%

其中Q絕=Q入-Q出，將其稱之為絕對輸差。

輸差率可以通過經(jīng)濟方面的指標(biāo)來反映出天然氣輸送企業(yè)的管理能力，能夠直接影響企業(yè)的經(jīng)營成本，同時影響著企業(yè)的經(jīng)營信譽。

2 民用天然氣輸差的分析方法

2.1 標(biāo)準(zhǔn)孔板的測量誤差

通過標(biāo)準(zhǔn)孔板+二次儀表可以形成天然氣的計量系統(tǒng)，但是根據(jù)誤差理論來看，此種計量系統(tǒng)的誤差主要包括隨機性誤差、已定系統(tǒng)誤差以及未定系統(tǒng)誤差。在對天然氣進(jìn)行原始計量時是通過測量多次取平均值來獲得結(jié)果的，若是在測量次數(shù)較多的情況下就可以將隨機性誤差忽略掉。對于已定系統(tǒng)誤差來說，在測量過程中都會對其進(jìn)行必要的修正，所以從理論方面來看，系統(tǒng)的計量誤差只需要考慮儀器自身帶來的未定系統(tǒng)誤差即可?？梢酝ㄟ^流量測量的不確定度來表示未定系統(tǒng)誤差。通過SY/6431-1996可以得知流量測量的不確定度為標(biāo)準(zhǔn)偏差的兩倍，因此可以從求解流量測量的不確定度來獲得系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

對于標(biāo)準(zhǔn)孔板流量計系統(tǒng)來說，其體積流量計算公式為：

其中，Qn表示的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下天然氣的體積流量；pn表示的是天然氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度；ρ1表示的是在流動情況下，天然氣上游取壓孔處的密度；C表示的是流出系數(shù)；β表示的是孔徑比；△p表示的是孔板前后壓差；表示的是流束膨脹系數(shù)。那么天然氣體積測量不確定度可以表示為：

2.2 輸氣干線系統(tǒng)的測量誤差

輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖如圖1所示。位于輸氣干線的起點具有m個進(jìn)氣點，各點的進(jìn)氣量可以采用Qi表示；位于輸氣干線的終點具有n個配氣點，各點的配氣量可以采用Qj表示；如果進(jìn)氣點以及配氣點都是通過標(biāo)準(zhǔn)孔板+智能差壓式流量計進(jìn)行流量計量的話，那么各個流量計就可以獨立進(jìn)行計量。

圖1 輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖

從圖1中可以看出，因為每個流量測量單元是相對獨立的，所以可以將誤差當(dāng)成是并聯(lián)誤差的合成。但是對于整體的輸氣干線系統(tǒng)誤差來說，可以將其當(dāng)成為進(jìn)氣端以及出氣端測量誤差的串聯(lián)合成。按照誤差的合成以及傳遞方面的原理來看，輸氣干線的進(jìn)氣端進(jìn)氣測量誤差可以按照如下公式表示：

2.3 由于測量誤差而形成的輸差

所以輸氣干線系統(tǒng)總的輸氣量誤差為：

若是能夠知道流量測量儀標(biāo)準(zhǔn)差，就可以通過上述相關(guān)誤差進(jìn)行合成，從而獲得整個系統(tǒng)的測量誤差區(qū)間，進(jìn)而能夠得到輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限。輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限可以用如下公式進(jìn)行計算：

minδQ×Qn≤年輸送誤差≤maxδQ×Qn

其中，Qn表示的是輸氣干線系統(tǒng)年輸量。

3 降低民用天然氣輸差的相關(guān)對策

（1）嚴(yán)格控制工程施工中所用的材料配件質(zhì)量，把好施工質(zhì)量關(guān)

工程施工過程中要嚴(yán)格按照設(shè)計、安裝等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，不能私自進(jìn)行更改。增強對于工程施工過程的監(jiān)督，特別是重點工藝的監(jiān)督，例如增強對管線的埋設(shè)、防腐、吹掃、試壓等方面的質(zhì)量監(jiān)督，試壓不合格的情況下嚴(yán)禁通氣運行。

（2）增強儀器儀表方面的選擇和管理力度

在進(jìn)行計量時一定要針對實際情況選擇合適的儀器儀表，從而減小計量誤差，特別要注意儀器儀表的準(zhǔn)確度等級以及測量范圍要滿足測量工藝方面的要求，采用正確的方式進(jìn)行儀器儀表的維護保養(yǎng)。對于新安裝以及進(jìn)行改造的計量儀表來說，要按照生產(chǎn)的實際需要、用戶的用氣性質(zhì)以及儀表的運行參數(shù)進(jìn)行選擇。所選擇的計量儀表一定要按照《中華人民共和國計量檢定規(guī)程JJG198-94速度式流量計》的相關(guān)規(guī)定以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行檢定，并且檢定周期不能超過2年，過期后需要重新進(jìn)行檢定。

（3）制定出較為完善的防輸氣管道泄漏措施

要對輸氣管道泄漏情況進(jìn)行詳細(xì)的分析，找到泄漏原因，制定出針對性的措施防止輸氣管道的泄漏。所采取的措施主要包括：根據(jù)國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對于輸出氣系統(tǒng)的天然氣氣質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格控制；科學(xué)合理設(shè)計出輸出干線以及輸配氣站輸氣工藝；加強管道相關(guān)部件的制作以及安裝質(zhì)量；使用現(xiàn)代化先進(jìn)防腐技術(shù)以及設(shè)備增強管道的防腐蝕性能；制定輸氣管道的時時監(jiān)控系統(tǒng)，并定期對輸氣系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行維護保養(yǎng)。

（4）大力推廣全新計量技術(shù)以及統(tǒng)計信息技術(shù)的應(yīng)用，加強天然氣動態(tài)計量數(shù)據(jù)的可追溯性

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)已在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，對于天然氣輸配方面也要加大科技的應(yīng)用。可以通過較為成熟的自動采樣自動檢測微機計量技術(shù)、質(zhì)量流量測量技術(shù)進(jìn)行天然氣計量相關(guān)時點數(shù)據(jù)的記錄，從而能夠方便的了解天然氣計量的各階段情況。同時，要不斷總結(jié)分析天然氣的實際輸送計量情況，根據(jù)實際情況來選擇合適的統(tǒng)計信息技術(shù)。要加強日常天然氣計量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的收集、整理以及分析工作的力度，要堅持實施輸差分析制度，要按照相關(guān)單位計量數(shù)據(jù)的變化情況來分析判斷輸差產(chǎn)生的具體原因，以便及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。

（5）降低天然氣計量方面的人為誤差

在選聘天然氣計量人員時，要選擇那些具有較強責(zé)任心、較高專業(yè)技術(shù)水平以及豐富工作經(jīng)驗的人員。要通過較為完善的獎懲制度以及教育培訓(xùn)來提升抄表人員的責(zé)任心以及技術(shù)水平，抄表人員除了要按時準(zhǔn)確的抄表外，還要對氣表的質(zhì)量進(jìn)行檢查，確保其沒有被損壞。同時要檢查器讀數(shù)是否正常，調(diào)壓器是否出現(xiàn)漏氣等問題。另外還要加強計量人員自身的職業(yè)道德，確保其公平公正的進(jìn)行計量。

（6）科學(xué)合理的設(shè)置閥井

要科學(xué)合理的進(jìn)行閥井設(shè)置，尤其是對于具有較多使用用戶的供氣片區(qū)來說更是要按照實際情況進(jìn)行閥井的設(shè)置，從而方便在施工以及碰口時降低防空量。

（7）加強對管線的巡查、檢漏的工作力度

要增強對輸氣管線的巡查、檢漏的工作力度，尤其是對于主管道、閥井、庭院管網(wǎng)以及調(diào)壓器等重要設(shè)備設(shè)施要加強巡查力度，當(dāng)發(fā)現(xiàn)天然氣出現(xiàn)泄漏時要及時進(jìn)行報告處理。同時要注意對非法用氣的檢查力度，發(fā)現(xiàn)那些用氣波動比較大的用戶要及時進(jìn)行報告并處理，對于偷氣盜氣行為進(jìn)行嚴(yán)厲的打擊。

（8）建立起完善的計量數(shù)據(jù)庫以及管道仿真計量數(shù)據(jù)庫，通過這些數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用增強輸差定位的預(yù)警工作力度。

4 結(jié)束語

天然氣資源作為我國重要的能源之一已得到了廣泛的應(yīng)用。但是在天然氣的實際應(yīng)用過程中，輸差問題是困擾天然氣企業(yè)的重要問題之一，影響著企業(yè)的經(jīng)濟效益以及社會效益。所以我們要通過科學(xué)的方法對輸差進(jìn)行分析，并且針對輸送中存在的問題從人員方面、設(shè)備方面、方式方法等方面采取針對性的措施降低天然氣輸送和計量方面的誤差，提升企業(yè)的效益，促進(jìn)經(jīng)濟的發(fā)展。

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TU996

A

2095-2066（2016）22-0271-02

2016-7-18

左海英（1978-），女，工程師，本科，主要從事天然氣生產(chǎn)方面工作。