探討天然氣管網輸送計量差分析的應用

王琦

摘 要：天然氣作為一種清潔能源在國家能源結構中發揮著越來越重要的作用。天然氣管網的輸差已成為分析天然氣管道企業管理的重要指標。闡述了輸差的原因和控制措施，分析輸差的作用，提出了提高企業輸差效率的建議。

關鍵詞：天然氣管網;輸送計量差;分析

0 引言

天然氣管道運輸企業（中游）具有點多、線路長、覆蓋面廣的特點。由于這些企業只在加油站進站口和輸氣站出站口安裝超聲波流量計，天然氣計量存在傳輸計量差（輸差）。輸差是管網生產、運行和計量管理中一個非常重要的指標。輸差分為單點傳輸差和系統傳輸差：單點傳輸差是指中游與上游氣源側或下游用戶側的測量數之差;系統輸送差額是指輸氣管道的總銷售量減去總的天然氣接收量加上管道庫存變化。如果輸出差為正，則表示中游方計量余量，負數表示中游方計量損耗。

1 輸差分析的重要性

天然氣輸送過程受到許多因素的影響，測量精度也受到相應的限制。雖然不可能完全避免生產缺口，可以廣泛經營天然氣管道運輸是否正在采取有效措施，處理所產生的各種因素，如滲漏調整、更換、維修、投入和建設管理;運輸的差異已經得到控制，并取得了切實的成果。例如，在每年生產7億m3天然氣的情況下，根據每年1.3%的綜合轉化率計算，每年的測量差值接近1000萬m3。此外，通過對輸送偏差的分析，可以確定天然氣網絡是否存在泄漏。在正常情況下，由測量系統引起的傳輸差不應超過2%，如果傳輸差很大，則有泄漏或空氣從主線泄漏的危險。在傳輸偏差頻繁波動的情況下，控制中心可以通知管網監測小組加強網絡監測，并通知計量管理部門檢查流量計。

2 城市燃氣輸差形成因素分析

2.1 計量設備誤差，測量系統偏差

目前，大多數家用天然氣的測量都是通過孔板流量計進行的。孔板流量計的測量精度可能受到不符合標準要求的制動裝置的設計、制造、安裝和使用或儀表選擇不當的影響。這種情況的主要體現是“位置”在于用氣量與計量設備選型不匹配，計量精度下降所造成的各種誤差。①誤差與設備的使用時間成正比，這往往影響測量的精度;②由于許多用戶在申請燃氣設施安裝前沒有選擇燃氣設備，這將導致用氣設備的計量型號和額定流量由于設計數據與實際情況不符，測量不準確。特別是一些大型用戶在這方面比較嚴重，而且往往由于生產中使用方法不規范，用氣由原來的“表額定流量”降到了計量下限，嚴重影響了計量精度。

2.2 環境因素引起的誤差

環境因素包括溫度因素和氣體含水量。在天氣寒冷的情況下，將天然氣送入輸氣管道降溫，從而降低輸氣管道的溫度。計量橇內溫度變送器、壓力變送器引起的計量系統偏差;色譜分析儀分析的氣體成分偏差引起的計量系統偏差;受氣時瞬時流量不在超聲波流量計準確測量范圍內造成計量系統偏差以及輸氣計量。

2.3 其他人為因素引起的錯誤

這方面包括人為因素造成的誤差：①儀表人員在調整輸出信號時，很可能會偏離變送器要求的精度，導致零點漂移而出現測量趨勢;②抄表人員漏報在所難免，抄表與生產周期不同步，抄表率降低;③偷氣、私用旁路裝置和終端用戶的不規范行為也會導致輸氣差價的增加。

2.4 氣體輸送系統泄漏

輸氣系統的泄漏有三種類型：意外泄漏、慢性泄漏和連續泄漏。輸氣系統和配氣設備在長期運行過程中發生腐蝕，造成事故性泄漏。由于安裝不當或設備故障引起的泄漏;長期泄漏是由于輸配電站工藝設計不完善或設備質量差造成的;正常運行泄漏是由于施工管道某些部位設計不當造成的偶發腐蝕性泄漏。絕大多數的氣體輸送系統都在泄漏自然滲漏。輸氣管網的泄漏將直接導致輸氣干線始端和末端流量計值的差異，從而導致供需計量矛盾。

2.5 管道、閥門泄漏

造成管道與閥門泄漏傳輸差的常見原因有：管道氣密性導致天然氣泄漏導致測量系統偏差，排污閥或排污閥泄漏導致天然氣損失導致測量系統偏差。減少管道泄漏的措施：嚴格按照國家標準控制輸氣系統的天然氣氣質;合理設計輸氣線路和輸配站技術;提高管道和部件的制造和安裝質量;采用先進的防腐技術和設備;做好輸氣系統設備的維修保養工作，提高員工的技術水平。

2.6 溫度波動

燃氣管道儲氣量的計算受燃氣平均溫度的影響。輸氣的平均溫度接近地面溫度。由于各站場均無地溫計，采用進站溫度計算輸氣干線管道儲存量。但是，進口溫度受節流效應和停輸時環境溫度的影響。因此，溫度的波動會干擾輸氣干線管輸量的計算，進而影響日系統輸差的計算，從而導致輸氣管道輸量計算這不準確。

2.7 上游氣源側氣站測量偏差

國內天然氣市場目前實施的程度上按規定轉讓銷售的原油、天然氣及穩定的輕質烴[1990]943發布能源部和國家規劃委員會規劃和措施的前提下，供應商的一側。因此，上游測量站數量的差異會影響下游和上游傳輸的差異。

2.8 計量管理尚未到位

傳送管理不善造成的差異計量如下：一個糟糕的例行保養導致重新啟動了超聲流量計流量計及其操作不當，致使錯誤導致的傳輸測量誤差。

3 輸差控制的措施

針對上文闡述的輸差產生原因，可通過以下措施進行輸差控制。

3.1 改進測量系統的維護

作為日常工作的一部分，每六個月對壓力計進行一次現場沖擊試驗;對于雙金屬溫度計，每年檢查一次;對于壓力和溫度發射機，每年進行一次檢查;對于差壓發射機，每年進行一次驗證;對于色譜分析儀，流量計算機應每年單獨檢查一次并報告;超聲波流量計每兩年檢查一次（如果超聲波流量計具有自診斷功能并能保存報警記錄，則每六年檢查一次）。每年在使用的電臺的現場進行一次聲速檢查，但聲速檢查的誤差不超過0.2%;應定期清洗、維護或更換孔板流量計的孔板，并對測量的流量進行校正。

3.2 做好管道運行監測，減少管道和閥門的泄漏

①站場操作人員應按要求定期檢查站內儀表管道閥門的泄漏情況，及時處理泄漏點;②站場運行人員定期檢查排污閥、放空閥的內漏情況，及時處理內漏閥;③巡檢人員利用電位測試判斷管道腐蝕點，并及時采取措施防止腐蝕發生;④建議調控中心SCADA系統每小時增加一次系統傳輸差的計算功能，使管道始終處于監視和掌握狀態，當管道出現輕微異常時，能準確掌握輸差的來源。

3.3 改進措施管理，減少人為錯誤

站主任：①必須加強管理，免除經營者散工的電表，交出控制電表散工中心調節和控制，控制每日交出電表由管理職位，以確保準確性，電表水表的修復;②應監測站內氣體流量，以確保氣體流量在超聲流量計的準確測量范圍內。氣體流量大于流量計的最大值或小于流量計的最小值時，應立即向控制中心報告。當流量超過流量計的最大值時，控制中心指示增加測量分支。當流量小于流量計測量的最小值時，在控制中心和用戶之間進行通信后，可以使用間歇供電系統;③工位操作員在確認艙內檢查鋼瓶壓力分析，檢查計算機確認的流量報警，并及時報告故障。

3.4 建立計量工作聯系機制

在日常工作中，加強與上游氣源的溝通和聯系，建立計量工作的聯系機制。定期比較色譜成分和計量參數，及時檢測計量偏差。

隨著天然氣管道運輸企業的發展和規模的擴大，生產經營管理和計量管理變得越來越重要。因此，有必要建立一個高水平的計量小組，建立一個嚴格的評價機制和一套嚴格適用的標準，嚴格監測各個階段，從而盡量減少測量傳輸的差異。這不僅關系到企業之間的貿易，而且關系到管道天然氣運輸企業的經濟效益。因此，對計量和運輸差異進行良好的分析，并將生產作業管理和計量管理信息化，是使天然氣管道運輸企業的經濟效益最大化的有效途徑。

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