長輸油氣管道節(jié)水量計(jì)算方法與節(jié)水技術(shù)體系淺析

呂亳龍，，蔡婷，王乾坤，解紅軍

（1.中國石油天然氣股份有限公司規(guī)劃總院，北京 100083；2.中國石油西部管道公司，烏魯木齊 830001；3.中國石油管道公司，河北廊坊 065000）

“十二五”以來，隨著西氣東輸二線、三線、陜京管道三線、中貴線、西部成品油管道等眾多管道干線、支線陸續(xù)建成投產(chǎn)，我國長輸油氣管道基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)程進(jìn)入了飛速發(fā)展階段，依次打通了西北、東北、西南三大陸上油氣戰(zhàn)略通道，管道生產(chǎn)企業(yè)對(duì)新鮮水的需求量亦有所增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年中國石油集團(tuán)公司管道企業(yè)消耗新鮮水357.7萬m3。近年來，各企業(yè)爭相實(shí)施多種節(jié)水措施，取得了一定的節(jié)水效果；另外，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)水量計(jì)算方法適應(yīng)性不同，需研究分析節(jié)水量計(jì)算方法適應(yīng)性及節(jié)水技術(shù)體系，進(jìn)一步提升管道企業(yè)節(jié)水管理工作。

1 節(jié)水量計(jì)算方法現(xiàn)狀

現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 6722—2016《石油企業(yè)耗能用水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與計(jì)算方法》[1]規(guī)定了石油企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中耗能和用水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與計(jì)算方法，適用于石油企業(yè)耗能用水管理。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，節(jié)水量包括產(chǎn)品（工作量）單耗法、產(chǎn)值單耗法、技措法三種，但并未明確是否適用于長輸油（氣）管道節(jié)水量計(jì)算，也未就產(chǎn)品（工作量）單耗法、產(chǎn)值單耗法中相應(yīng)的油（氣）管道用水單耗指標(biāo)、單位工業(yè)產(chǎn)值新水量等作出定義，因此不能在油（氣）管道節(jié)水量計(jì)算中直接應(yīng)用。

中國石油企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY 61—2011《節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)及計(jì)算方法》[2]界定了節(jié)能節(jié)水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的定義，并給出了計(jì)算方法。其定義的節(jié)水量計(jì)算方法有三種：產(chǎn)品單耗法、技措法、產(chǎn)值單耗法。但企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)未說明管道企業(yè)是否適用單耗法，同時(shí)也未給出單耗法計(jì)算的相關(guān)單耗指標(biāo)及計(jì)算公式。

由以上對(duì)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的分析可知，企業(yè)節(jié)水量的計(jì)算方法主要有三種：產(chǎn)值單耗法、產(chǎn)品（工作量）單耗法、技措法。

2 管道業(yè)務(wù)節(jié)水量計(jì)算方法適應(yīng)性分析

“十二五”以來，隨著管道業(yè)務(wù)飛速發(fā)展，長輸天然氣、成品油、原油管道的輸量、周轉(zhuǎn)量均不同程度持續(xù)增長。以周轉(zhuǎn)量變化為例，長輸天然氣管道周轉(zhuǎn)量增長70.10%、長輸原油管道周轉(zhuǎn)量增長27.80%、長輸成品油管道周轉(zhuǎn)量增長14.86%。但據(jù)統(tǒng)計(jì)，長輸管道業(yè)務(wù)新鮮水消耗量從2012年的344.0萬m3增長到2017年的357.7萬m3，增幅僅為3.99%?？傮w來看，新鮮水消耗量與長輸管道業(yè)務(wù)輸量、周轉(zhuǎn)量的增長無較強(qiáng)的相關(guān)性。

圖1 長輸原油管道輸量與新水耗量

圖2 長輸成品油管道輸量與新水耗量

圖3 長輸天然氣管道輸量與新水耗量

以A管道公司為例，圖1～3分別是長輸原油管道、成品油管道、天然氣管道業(yè)務(wù)輸量與新鮮水消耗量變化關(guān)系。

由圖1可見，A管道公司長輸原油管道業(yè)務(wù)輸量近年來呈整體持續(xù)增長趨勢，新鮮水消耗量與原油輸量變化趨勢有相似年度，但各年度變化幅度與輸量變化幅度相差較大，無固定相關(guān)關(guān)系。例如2011年、2012年相比輸量幾乎不變，但由于持續(xù)推薦常溫輸送工藝，減少加熱爐、鍋爐運(yùn)行時(shí)數(shù)，總體工藝用水量有所下降，新鮮水消耗量降低48%；2014年原油輸量比2013年增長13%，但由于業(yè)務(wù)重組、油庫劃轉(zhuǎn)等原因，統(tǒng)計(jì)口徑內(nèi)新鮮水消耗量大幅增加241%。由圖2可見，A管道公司長輸成品油管道輸量各年度有增有減，新鮮水消耗量各年度有變化但相對(duì)穩(wěn)定，新鮮水消耗量與成品油輸量變化沒有固定規(guī)律。另外由圖3可見，A管道公司長輸天然氣管道輸量呈持續(xù)增長趨勢，但2013年前，隨著西氣東輸三線工程投站，站場增加、管線試運(yùn)行等因素，用水量呈增長趨勢；2013年后管道運(yùn)行趨于穩(wěn)定，西氣東輸二線、三線開展聯(lián)合運(yùn)行，因輸送工藝更加合理，電驅(qū)壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)數(shù)減少等因素，新鮮水消耗量逐年下降。除以上主要影響因素外，站場所處地區(qū)當(dāng)年的降雨量情況、站內(nèi)及管道沿線相關(guān)作業(yè)等因素也會(huì)影響新鮮水的消耗量。

根據(jù)對(duì)長輸油氣管道輸量與新鮮水消耗量的變化趨勢分析，并結(jié)合重點(diǎn)管道站場用水情況分析，將長輸油氣管道業(yè)務(wù)用水特點(diǎn)歸納如下：

1）長輸天然氣管道

①無水冷系統(tǒng)電驅(qū)壓縮機(jī)站場：新鮮水消耗量較小，主要為生活、綠化用水，具體消耗量與站場所處環(huán)境氣候、站場規(guī)模等有關(guān)。

②裝配水冷系統(tǒng)的電驅(qū)壓縮機(jī)站場：生產(chǎn)用水量增大，具體消耗量與電驅(qū)壓縮機(jī)開機(jī)時(shí)數(shù)有關(guān)。

2）成品油管道：各站場新鮮水消耗量較小，主要為生活、綠化用水。

3）原油管道

①熱油管道：生產(chǎn)用水量較大，主要為加熱爐、鍋爐伴熱用水。

②常溫輸送管道：新鮮水消耗量較小，主要為生活、綠化用水。

結(jié)合管道業(yè)務(wù)新鮮水消耗特點(diǎn)，對(duì)各種節(jié)水量計(jì)算方法在管道業(yè)務(wù)的適用性分析如下：

1）產(chǎn)值單耗法：對(duì)于長輸油氣管道來說，其業(yè)務(wù)屬性屬于運(yùn)輸業(yè)，不屬于工業(yè)范疇，因而無工業(yè)產(chǎn)值，不能計(jì)算單位工業(yè)產(chǎn)值新鮮水消耗量單耗指標(biāo)，因此產(chǎn)值單耗法不適用。

2）產(chǎn)品（工作量）單耗法：根據(jù)長輸油氣管道用水特點(diǎn)，可以將長輸管道的站場分為三種情況，對(duì)水冷系統(tǒng)電驅(qū)壓縮機(jī)站場來說，其電驅(qū)壓縮機(jī)開機(jī)方案對(duì)新鮮水消耗量影響較大，但開機(jī)方案是出于保證安全輸送、完成輸送任務(wù)的角度制定的，不能完全以降低新鮮水消耗量為目標(biāo)進(jìn)行優(yōu)化；對(duì)熱油管道站場（包括油庫）來說，生產(chǎn)用水量與熱油管道伴熱工藝、伴熱溫度等相關(guān)性較強(qiáng)，但近年來隨著常溫輸送工藝推廣，西部原油管道已全面實(shí)現(xiàn)常溫輸送、東北原油管道輸送溫度大幅下降，因此熱油管道生產(chǎn)耗水量也逐年減?。粚?duì)生活、綠化用水為主的站場來說，其新鮮水消耗量與站場規(guī)模、當(dāng)?shù)貧夂蛴嘘P(guān)，宜采用定額指標(biāo)約束新鮮水消耗量。因此產(chǎn)品（工作量）單耗法計(jì)算的節(jié)水量亦不能真實(shí)反映企業(yè)節(jié)水工作的業(yè)績。

3）技措法：技術(shù)措施法簡稱技措法，技術(shù)措施節(jié)水量是指企業(yè)實(shí)施技術(shù)措施前后使用新水的變化量，通常是以技術(shù)措施實(shí)施前后用水單耗的降低為依據(jù)來計(jì)算節(jié)水量。只要生產(chǎn)站場開展相關(guān)的節(jié)水技術(shù)措施就可以客觀計(jì)算節(jié)水量，適用于管道業(yè)務(wù)節(jié)水量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，通?？砂慈缦路椒ㄟM(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)算：

①對(duì)于污水回收利用類節(jié)水措施：節(jié)水量＝回收利用的污水量。

②對(duì)于其他節(jié)水技術(shù)措施：節(jié)水量＝基期校準(zhǔn)新鮮水消耗量－報(bào)告期新鮮水消耗量。

3 長輸油氣管道節(jié)水技術(shù)體系

根據(jù)長輸油氣管道生產(chǎn)業(yè)務(wù)新鮮水消耗特點(diǎn)，將站場新鮮水消耗分為三個(gè)環(huán)節(jié)：生產(chǎn)業(yè)務(wù)消耗新鮮水、生活綠化消耗新鮮水、漏失新鮮水。因此，管道生產(chǎn)業(yè)務(wù)應(yīng)從新鮮水消耗的三個(gè)環(huán)節(jié)入手，開展針對(duì)性的技術(shù)措施以節(jié)約新鮮水。研究形成了管道生產(chǎn)業(yè)務(wù)節(jié)水技術(shù)體系，見表1。

由表1可見，目前長輸管道生產(chǎn)業(yè)務(wù)節(jié)水主要有生產(chǎn)業(yè)務(wù)節(jié)水、生活綠化節(jié)水、漏失治理節(jié)水三方面，重點(diǎn)應(yīng)用的節(jié)水技術(shù)共有13項(xiàng)，其中管理技術(shù)2項(xiàng)。以密閉空氣循環(huán)替代水循環(huán)冷卻技術(shù)為例，某管道公司電驅(qū)壓縮機(jī)站推廣實(shí)施后，預(yù)計(jì)形成年節(jié)水能力1.9萬m3，產(chǎn)生節(jié)水效益5.7萬元。

4 結(jié)論

“技措法”適用于長輸油氣管道業(yè)務(wù)節(jié)水量統(tǒng)計(jì)計(jì)算，能真實(shí)、客觀反映企業(yè)節(jié)水工作的業(yè)績；管道業(yè)務(wù)節(jié)水技術(shù)體系所包含的13項(xiàng)節(jié)水技術(shù)及管理措施，涵蓋了管道生產(chǎn)業(yè)務(wù)的全部用水環(huán)節(jié)，為管道企業(yè)開展節(jié)水管理工作提供了重要的技術(shù)支撐和參考。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于節(jié)水項(xiàng)目投資效益不高，因而在一定程度上制約了企業(yè)開展節(jié)水技措項(xiàng)目的積極性。因此，需要對(duì)節(jié)水項(xiàng)目給予一定的資金及政策支持，加大力度推進(jìn)節(jié)水技措項(xiàng)目上馬，為節(jié)約新鮮水資源奠定基礎(chǔ)。

表1 管道業(yè)務(wù)節(jié)水技術(shù)體系