天然氣管道輸送計量輸差的控制探討

摘要：隨著我國經濟的快速發展，環境也在不斷地惡化，因此為了提高環境保護效果，天然氣這種清潔性能源也成為了主要使用的能源類型之一。天然氣需要使用管道進行輸送，可以保證輸送過程中的安全性，但是在實際的能源運輸過程中經常出現計量輸差的問題，增加了用戶使用天然氣的安全隱患，也會增加企業的投入成本。本文從提升天然氣利用效率的角度出發，闡述了天然氣管道輸送計量輸差的概念、發生原因，以及有效控制天計量輸差的有效措施。

關鍵詞：天然氣;管道輸送;計量輸差;控制策略

我國人民生活需求不斷增加，天然氣消費量也在不斷的提升，截止至2016年我國的年度天然氣能量消費已經達到了2058*108m3，其中有大約35%的天然氣為我國從國外進口的天然氣。天然氣屬于一種安全性極高的燃氣類型，在使用過程中可以減少大氣污染，符合我國科學發展觀的實施要求，具有較高的安全性和清潔性。天然氣覆蓋范圍極大，使用價格也較為低廉，但是在使用過程仍然存在著一定的問題，即計量輸差控制效果較差，容易增加安全幾率。企業需要及時發現引起計量輸差的關鍵因素，并采取有效的措施進行控制，預防天然氣管道輸送過程中可能出現的安全事故。

1 天然氣管道輸送計量輸差概念

在當前的天然氣運輸和使用時，通常使用一家一戶的氣源方式達到向各家輸送天然氣，網點的分布范圍極廣，并且分布面積較大[1]。在接入天然氣的位置以及天然氣的接出口會分別設置兩個渠道，當天然氣在運輸管道進行運輸時就出現發生對比流，進而形成了輸入和輸出之間的差異。通過分析天然氣輸差的輸差可以發現當天然氣在運輸過程中有很大幾率會出現輸差。由于輸差問題，天然氣輸送企業每年均有不同程度的經濟損失，所以，當前許多管道輸送企業在考核經營管理時的一個關鍵經濟指標就是控制計量輸差。并且如果沒有合理的控制輸差，有可能會導致用戶在使用時出現安全問題，嚴重威脅了人們的財產安全和生命安全。

2 導致天然氣管道輸送計量輸差出現的原因

2.1 人為誤差

天然氣輸送企業會派遣負責天然氣計量的人員對天然氣的使用情況進行抄表，但是部分企業缺少對操作人員進行合理的培訓，會導致在計量抄表時出現計量誤差[2]。部分計量人員缺乏應有的法律意識，會對自己所管理范圍內的計量器具進行數據更改，用假數據代替真數據，以此來達到獲取私利的目的，進而導致了計量誤差的出現。由于抄表工作需要較好的耐心，并且工作量大，很多抄表人員有意或者無意之間會出現沒有逐戶登記的現象，或者在抄表時沒有進行嚴格的計算，雖然降低了工作量，但是同時也增加了安全事故的發生幾率。我國目前天然氣的計量方式和計量裝備都有了較大的更新，然而部分工作人員沒有正確掌握新型技術和設備的使用方式，最終產生了計量誤差。

2.2 意外事件

意外事件引發的主要因素是受到管道或者個人的影響，發生的幾率較小，但是一旦發生就會給有關企業帶來較大的經濟損失[3]。部分用戶為了減少天然氣的使用費用，選擇自行搭接管道，使用的天然氣不會經過計量裝置，也不會扣除用戶費用，導致計量輸差的出現。計量儀器失靈、管道線路受損也會出現計量輸差，例如天然氣運輸管道使用時間過長或者管道材料性能較差，管道沒有較高的密閉性，受到周圍環境的腐蝕進而出現了天然氣泄漏的現象。地震這一類嚴重的地質災害也可能會影響到天然氣運輸管道的使用效果，容易造成管道斷裂的問題。在燃起工程中如果施工管理效果較差，施工人員對管道造成了損傷或者部分人員利用打孔的方式偷取天然氣也會出現計量誤差。由于天然氣沒有氣味、沒有顏色，具有較高的隱蔽性，因此很難發現天然氣的泄露位置。基于上述原因所出現的計量輸差必須要及時處理，否則會使有關企業損失近5%的經濟利潤[4]。

2.3 其他原因

在集輸站場會設置布置放空的環節，保證在管道維修或者管道改造時能夠將管道線路內部存儲的氣體放出。一般來講在實際的存氣放空環節中，只會有少部分的氣體，不會給天然氣總體的輸差量造成影響，但是在估算存氣放空量時都需要對其進行有效的估算，可以計算出輸差在總體輸差中的占有比例。如果供氣量處于不穩定的狀態，無法讓氣表正常工作，使計量儀表出現了輸差的問題。

3 控制天然氣管道輸送計量輸差的重要措施

3.1 改變計量方式

天然氣能量計量主要包括三種方式，分別為體積計量，質量計量以及能量計量[5]。國際上貿易交流的逐漸增多，天然氣有關的貿易活動也在快速的發展過程中，許多國家多數使用能量計量的方式對天然氣進行計量，而我國仍然選擇體積計量這一方式。國外的部分天然氣來講，它們的熱值要明顯比我國天然氣的熱值高，如果仍然使用體積計量會影響到天然氣價值的反映情況。我國天然氣的計量系統可以被分成A級、B級、C級，其中A級擁有在線發熱量測量設施以及氣質測量設施，而我國大部分地區都擁有A級計量系統，為天然氣能量計量方式的使用提供了技術條件。我國較多的企業和政府單位都認為應當使用能量計量的方式，認為對于天然氣市場改革、發展都有著重要的作用，同時也可以平衡和保障各方的實際利益。因此我國需要不斷引進各種先進的計量技術，如在線色譜系統等，提升計量技術的自動化水平，進而減少計量輸差的出現[6]。

3.2 完善計量流程

計量流程是控制天然氣輸送計量輸差的關鍵因素，只有完善的流程體系才能夠和其他國家的天然氣貿易活動進行更合理的氣量交接，對天然氣流量計實施及時的對比和監測。目前仍然沒有有效的技術可以達到對流量計進行實施監測，因此可以從分區監測、分段監測開始，實施區、段的計量對比，縮小輸差原因出現的范圍。通過對比計量之后能夠快速的分析出導致輸差出現的原因，進而判斷輸差出現的時間，為輸差的控制提供數據基礎。企業也需要針對流量計形成檢查數據庫以及運行數據庫，能夠結合數據的變化情況分析流量計的運行狀態，判斷流量計是否處于最佳性能。同時，也應當根據流量計的設置情況配備標準器，借助標準器對量值進行溯源分析，檢定量值傳遞的情況，并監測儀表是否處于校準的狀態。通過上述措施的使用可以保證儀表以及備用儀表在使用過程中的準確度，進而提高輸差的控制效果[7]。

3.3 對天然氣運輸管道進行監控

管道的異常變化也是導致輸差出現的主要原因，因此必須要重點對管道的運行進行監控和處理，及時發現管道的變化情況，在最短時間內采取措施控制住計量輸差。在現代技術快速發展的今天，網絡技術已經被普遍運用在運行系統監控過程中，可以借助網絡技術的優勢達到實時傳遞信息的效果。企業需要成立計量數據中心，利用網絡技術和計算機終端形成監控系統，監控管道的實際運行情況，利用傳感器將所收集到的數據自動上傳到數據中心，使用大數據技術自動分析數據的意義，進而達到掌握天然氣管道運行情況的效果。一旦發現數據出現異常，則可以及時定位到天然氣管道的實際部位，對于企業經濟損失的控制有重要的意義。例如，在不同段的天然氣管道、不同時間段內當量水力摩阻系數都是有規律的，如果出現了和平常不同的變化，就代表管道此時出現了氣壓下降的問題。當將有關于當量水力摩阻系數數據傳入到數據中心后，后臺會自動向工作人員展現當量水力摩阻系數的實際變化。管道泄漏也是輸差出現的一大問題之一，企業可利用防盜監控系統對管道的泄漏情況進行監督[8]。當前聲波法是使用較為廣泛的監控方法之一，可以對當高壓天然氣噴出時產生的聲音信號進行檢測，或者當出現敲擊或者打孔的聲音時也可以在第一時間發現聲波信號，結合所收集到的信號對泄漏地區進行定位。在處于外部環境時可以對天然氣的主干線路使用這種方法。電位測試法也是使用較為頻繁的方法，所監測的是管道腐蝕情況，分析腐蝕的區域和位置，為輸差的控制提供數據基礎。

3.4 使用高質量設備進而材料

當進行燃起工程施工時務必要選擇高質量的材料，確保管道質量符合施工設計標準，延長管道的使用壽命，提升管道的抗腐蝕性和硬度。當對管道進行設備配置時，也需要選擇高質量的設備，要求每一個設備都擁有質量檢驗證明以及合格證明。在日常的管道使用過程中，也需要強化管道的管理和維護，防止出現管道泄漏和管道損耗的問題。

4 結語

天然氣是人們所使用的重要能源類型之一，有關人員需要采取正確的方法控制天然氣管道輸送時產生的計量輸差，這樣才可以確保天然氣使用的安全性，減少天然氣公司在管道維修時所投入的成本和資金。計量輸差可能是由于意外事件、人為失誤或者其他原因所導致的，發生的幾率較大，因此要選擇合理的控制手段。自從我國開始實施西氣東輸的策略，越來越多的天然氣管道被投入使用，計量輸差的控制難度也逐漸增加，企業和政府部門需要積極采取有效的措施進行控制，如使用合理的計量設備、定期對輸差進行監測，研發新型的計量技術。

參考文獻：

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[3]張利華，邵天翔，冉莉，范勁松，程偉.天然氣商品率的影響因素與提高措施探討[J].天然氣技術與經濟，2019，13（06）：62-67

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[6]施玉鳳，何晶仁.天然氣管輸計量輸差的成因及其控制措施[J].化工設計通訊，2017，43（08）：98

[7]肖靜文.天然氣長輸管道輸差控制技術分析[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（03）：232-233

[8]蔡浩暉，蔣金生.實施天然氣能量計量對管道企業的影響研究[J].石油工業技術監督，2019，35（03）：20-23

作者簡介：杜志波（1986— ），男，漢族，四川金堂人，本科，中級工程師，油氣儲運、城鎮燃氣。