長輸油氣管道節水量計算方法與節水技術體系淺析

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、支線陸續建成投產，我國長輸油氣管道基礎設施建設進程進入了飛速發展階段，依次打通了西北、東北、西南三大陸上油氣戰略通道，管道生產企業對新鮮水的需求量亦有所增長。據統計，2017年中國石油集團公司管道企業消耗新鮮水357.7萬m3。近年來，各企業爭相實施多種節水措施，取得了一定的節水效果；另外，現行標準規定的節水量計算方法適應性不同，需研究分析節水量計算方法適應性及節水技術體系，進一步提升管道企業節水管理工作。

1 節水量計算方法現狀

現行行業標準SY/T 6722—2016《石油企業耗能用水統計指標與計算方法》[1]規定了石油企業生產經營活動中耗能和用水統計指標與計算方法，適用于石油企業耗能用水管理。該標準規定，節水量包括產品（工作量）單耗法、產值單耗法、技措法三種，但并未明確是否適用于長輸油（氣）管道節水量計算，也未就產品（工作量）單耗法、產值單耗法中相應的油（氣）管道用水單耗指標、單位工業產值新水量等作出定義，因此不能在油（氣）管道節水量計算中直接應用。

中國石油企業標準Q/SY 61—2011《節能節水統計指標及計算方法》[2]界定了節能節水統計指標的定義，并給出了計算方法。其定義的節水量計算方法有三種：產品單耗法、技措法、產值單耗法。但企業標準未說明管道企業是否適用單耗法，同時也未給出單耗法計算的相關單耗指標及計算公式。

由以上對現行標準的分析可知，企業節水量的計算方法主要有三種：產值單耗法、產品（工作量）單耗法、技措法。

2 管道業務節水量計算方法適應性分析

“十二五”以來，隨著管道業務飛速發展，長輸天然氣、成品油、原油管道的輸量、周轉量均不同程度持續增長。以周轉量變化為例，長輸天然氣管道周轉量增長70.10%、長輸原油管道周轉量增長27.80%、長輸成品油管道周轉量增長14.86%。但據統計，長輸管道業務新鮮水消耗量從2012年的344.0萬m3增長到2017年的357.7萬m3，增幅僅為3.99%。總體來看，新鮮水消耗量與長輸管道業務輸量、周轉量的增長無較強的相關性。

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、天然氣管道業務輸量與新鮮水消耗量變化關系。

由圖1可見，A管道公司長輸原油管道業務輸量近年來呈整體持續增長趨勢，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，無固定相關關系。例如2011年、2012年相比輸量幾乎不變，但由于持續推薦常溫輸送工藝，減少加熱爐、鍋爐運行時數，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%，但由于業務重組、油庫劃轉等原因，統計口徑內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穩定，新鮮水消耗量與成品油輸量變化沒有固定規律。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、管線試運行等因素，用水量呈增長趨勢；2013年后管道運行趨于穩定，西氣東輸二線、三線開展聯合運行，因輸送工藝更加合理，電驅壓縮機運行時數減少等因素，新鮮水消耗量逐年下降。除以上主要影響因素外，站場所處地區當年的降雨量情況、站內及管道沿線相關作業等因素也會影響新鮮水的消耗量。

根據對長輸油氣管道輸量與新鮮水消耗量的變化趨勢分析，并結合重點管道站場用水情況分析，將長輸油氣管道業務用水特點歸納如下：

1）長輸天然氣管道

①無水冷系統電驅壓縮機站場：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境氣候、站場規模等有關。

②裝配水冷系統的電驅壓縮機站場：生產用水量增大，具體消耗量與電驅壓縮機開機時數有關。

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。

結合管道業務新鮮水消耗特點，對各種節水量計算方法在管道業務的適用性分析如下：

1）產值單耗法：對于長輸油氣管道來說，其業務屬性屬于運輸業，不屬于工業范疇，因而無工業產值，不能計算單位工業產值新鮮水消耗量單耗指標，因此產值單耗法不適用。

2）產品（工作量）單耗法：根據長輸油氣管道用水特點，可以將長輸管道的站場分為三種情況，對水冷系統電驅壓縮機站場來說，其電驅壓縮機開機方案對新鮮水消耗量影響較大，但開機方案是出于保證安全輸送、完成輸送任務的角度制定的，不能完全以降低新鮮水消耗量為目標進行優化；對熱油管道站場（包括油庫）來說，生產用水量與熱油管道伴熱工藝、伴熱溫度等相關性較強，但近年來隨著常溫輸送工藝推廣，西部原油管道已全面實現常溫輸送、東北原油管道輸送溫度大幅下降，因此熱油管道生產耗水量也逐年減小；對生活、綠化用水為主的站場來說，其新鮮水消耗量與站場規模、當地氣候有關，宜采用定額指標約束新鮮水消耗量。因此產品（工作量）單耗法計算的節水量亦不能真實反映企業節水工作的業績。

3）技措法：技術措施法簡稱技措法，技術措施節水量是指企業實施技術措施前后使用新水的變化量，通常是以技術措施實施前后用水單耗的降低為依據來計算節水量。只要生產站場開展相關的節水技術措施就可以客觀計算節水量，適用于管道業務節水量統計計算，通常可按如下方法進行統計計算：

①對于污水回收利用類節水措施：節水量＝回收利用的污水量。

②對于其他節水技術措施：節水量＝基期校準新鮮水消耗量－報告期新鮮水消耗量。

3 長輸油氣管道節水技術體系

根據長輸油氣管道生產業務新鮮水消耗特點，將站場新鮮水消耗分為三個環節：生產業務消耗新鮮水、生活綠化消耗新鮮水、漏失新鮮水。因此，管道生產業務應從新鮮水消耗的三個環節入手，開展針對性的技術措施以節約新鮮水。研究形成了管道生產業務節水技術體系，見表1。

由表1可見，目前長輸管道生產業務節水主要有生產業務節水、生活綠化節水、漏失治理節水三方面，重點應用的節水技術共有13項，其中管理技術2項。以密閉空氣循環替代水循環冷卻技術為例，某管道公司電驅壓縮機站推廣實施后，預計形成年節水能力1.9萬m3，產生節水效益5.7萬元。

4 結論

“技措法”適用于長輸油氣管道業務節水量統計計算，能真實、客觀反映企業節水工作的業績；管道業務節水技術體系所包含的13項節水技術及管理措施，涵蓋了管道生產業務的全部用水環節，為管道企業開展節水管理工作提供了重要的技術支撐和參考。但在實際生產中，由于節水項目投資效益不高，因而在一定程度上制約了企業開展節水技措項目的積極性。因此，需要對節水項目給予一定的資金及政策支持，加大力度推進節水技措項目上馬，為節約新鮮水資源奠定基礎。

表1 管道業務節水技術體系