降低天然氣干線計(jì)量輸差故障率的方法研究

王慶，何璇，勾煒，常鵬旭

中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采氣廠（陜西 西安710018）

中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第六采氣廠天然氣生產(chǎn)外輸，目前主要涉及XX條集氣干線、XX個(gè)內(nèi)貿(mào)交接點(diǎn)和XX個(gè)外貿(mào)交接點(diǎn)，其中西二干線日接收氣量約XX萬(wàn)m3/d。干線所屬集氣站單獨(dú)計(jì)量，累加求和，然后與末端凈化廠（處理廠）的總計(jì)量進(jìn)行輸差比對(duì)。

1 計(jì)量輸差故障原因分析

蘇里格氣田南部天然氣氣質(zhì)構(gòu)成較復(fù)雜，含水量較高，加之陜北特殊的自然環(huán)境,天然氣在集氣干線末端（凈化廠、處理廠）進(jìn)行計(jì)量時(shí)，因凍堵、取壓管堵塞、儀表故障等，出現(xiàn)頻繁的計(jì)量故障，給天然氣外輸交接造成了很大的影響。其中因取樣管路結(jié)構(gòu)原因（取壓管路堵塞、積液凍堵、計(jì)量管路故障）造成的計(jì)量故障占85.88%（表1），是導(dǎo)致計(jì)量故障頻繁產(chǎn)生的主要癥結(jié)[1-3]。

2 降低計(jì)量輸差故障的方法

2.1 解決管線中積液凍堵的方法

2.1.1 改變水平接管的位置

計(jì)量管路中的積液一般都集中在取樣管與孔板閥接口處和儀表接口處，從而發(fā)生凍堵，安裝時(shí)做一定角度的傾斜，防止液體匯集。如圖1所示，與儀表連接的水平接管，左高右低形成大于5°的斜角，不影響儀表安裝，使積液逆流進(jìn)排污口[4]。如圖2所示，與計(jì)量裝置連接的水平接管，右高左低形成大于5°的傾斜，防止積液存儲(chǔ)在閥門中[5]。

表1 西二干線輸差故障原因統(tǒng)計(jì)

圖1 與儀表連接的水平接管

圖2 與計(jì)量裝置連接的水平接管

2.1.2 改變計(jì)量管路結(jié)構(gòu)

1）改變計(jì)量管路結(jié)構(gòu)，盡量減少管線長(zhǎng)度如圖3所示。該結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，管路長(zhǎng)度短，無(wú)死角，管線強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好，活連接點(diǎn)少，管路不易松動(dòng)，排污簡(jiǎn)單徹底，全不銹鋼材質(zhì)，使用壽命長(zhǎng)。

圖3 簡(jiǎn)化計(jì)量管路結(jié)構(gòu)

2）排污放空閥門設(shè)置于計(jì)量管路橫豎兩根直管交叉處，排污口垂直向下，排污球閥打開的瞬間，通過(guò)管線內(nèi)壓力，瞬間可將橫豎兩根管路中的雜質(zhì)液體排除干凈。管線安裝過(guò)程中的傾斜角，可以將積液匯集在排污放空球閥上部，排污時(shí)通過(guò)壓力直接吹掃出管路，避免了閥門、儀表連接口處積液凍堵無(wú)法排出的情況。

3）排污閥門增加二次球閥，因原料氣組分復(fù)雜，長(zhǎng)時(shí)間開關(guān)球閥進(jìn)行排污操作，球閥易損壞。增加二次球閥，一次球閥常開，二次球閥進(jìn)行日常排污工作，二次故障時(shí)，可關(guān)閉一次球閥進(jìn)行更換。保證了排污裝置長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 增加電伴熱及保溫

通過(guò)加熱保溫的方式防止冷凝物的形成，電伴熱跟管線之間緊密的貼合，如圖4所示，才能實(shí)現(xiàn)加熱的最佳效果。由于引壓管路規(guī)格Φ18 mm×4 mm，電伴熱帶寬12 mm，最佳纏繞方式應(yīng)該是電伴熱帶沿管路下方直線敷設(shè)，不但節(jié)約了材料，還能實(shí)現(xiàn)伴熱帶與管線最大程度的貼合。表面通過(guò)保溫棉進(jìn)行包裹，有效地減少了熱量的流失。

圖4 電伴熱直線貼合纏繞法

通過(guò)溫度計(jì)監(jiān)測(cè)，保溫棉內(nèi)管道表面長(zhǎng)時(shí)間保持40℃以上的溫度，完全杜絕了產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象的必要條件，防止了積液凍堵造成計(jì)量故障的發(fā)生。

2.3 加大取樣管路管徑

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量，原有計(jì)量取壓管路規(guī)格為Φ14 mm×3 mm，將管線改為Φ18 mm×4 mm不銹鋼無(wú)縫鋼管。增大管線內(nèi)徑和介質(zhì)通過(guò)面積，有效降低了雜質(zhì)堵塞的幾率；隨著管路內(nèi)外徑和壁厚的增大，計(jì)量管路強(qiáng)硬度提升，增加了計(jì)量管路的穩(wěn)定性和可靠性。更換材質(zhì)后的計(jì)量管路，硬度較高，維修維護(hù)不易造成彎曲變形，絲扣連接處容易緊固，緊固穩(wěn)定性高。

3 應(yīng)用效果

3.1 降低了故障頻次

從計(jì)量管路結(jié)構(gòu)、保溫、管徑等方面入手，將現(xiàn)有計(jì)量裝置進(jìn)行改造，天然氣干線輸差故障率大大降低，保障了天然氣生產(chǎn)平穩(wěn)運(yùn)行和天然氣交接的準(zhǔn)確性。

3.2 經(jīng)濟(jì)效果

改造前累計(jì)巡檢78人次，出動(dòng)長(zhǎng)途車輛44臺(tái)、出動(dòng)短途車輛34臺(tái)、常駐現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量交接員一名。改造后累計(jì)巡檢12人次，出動(dòng)長(zhǎng)途車輛12臺(tái)，取消常駐現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量交接員，減少了工作時(shí)間271 h，減少車輛成本4.134萬(wàn)元，較2017年實(shí)現(xiàn)天然氣正輸差531.228×104m3。

4 結(jié)論

從計(jì)量管路結(jié)構(gòu)、保溫、管徑等方面入手，將現(xiàn)有計(jì)量裝置進(jìn)行了改造，減少了現(xiàn)場(chǎng)檢查的頻次和數(shù)量，大大降低了計(jì)量人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。改造后的裝置計(jì)量更加精準(zhǔn)，減少交接爭(zhēng)議。隨著計(jì)量故障的減少，降低了現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生安全事故的可能性，提高了計(jì)量檢查的本質(zhì)安全性。