天然氣計(jì)量技術(shù)與輸差管理

李冬霜(重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司，重慶 400020)

在天然氣的運(yùn)營(yíng)過程中，供應(yīng)總量和銷售總量總是有一個(gè)差額，這就是輸差，很難完全消除，營(yíng)銷企業(yè)要為此直接買單。能否控制輸差、減少輸差、或者直接消除輸差，從而更好保護(hù)自身利益、提高經(jīng)濟(jì)效益呢？弄清天然氣的計(jì)量原理和輸差產(chǎn)生的原因是關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上本文提出了查找輸差的方法和控制、減少輸差的措施，

1 天然氣輸差產(chǎn)生的原因分析

在天然氣的輸送過程中，在上下游采樣點(diǎn)之間的計(jì)量差值就是輸差，根據(jù)物質(zhì)不滅定律，在密閉管道中流動(dòng)的天然氣不存在漏氣情況，則輸差當(dāng)然為零。但是，流量值是通過一定的儀器測(cè)量出來的，儀器的精度有限就一定會(huì)存在誤差；一般情況下，管線越長(zhǎng)、聯(lián)接點(diǎn)越多密封點(diǎn)也越多，泄漏點(diǎn)也越多，不能完全避免；天然氣的干濕變化、炭黑沉積、雜質(zhì)濾除都會(huì)引起計(jì)量值的變化而帶來輸差；采樣點(diǎn)之間管道存儲(chǔ)量的變化肯定也會(huì)引起輸差，管道破損放散和人為偷盜更是直接損失。由此可見，眾多因素決定了輸差是客觀存在的，不可能完全消除。但是輸差的數(shù)量大小可能有很大的差異，如何了解輸差、克服輸差是必須要面對(duì)的。

實(shí)際上，輸差主要分管理輸差和測(cè)量誤差兩部分:

1.1 上下游流量確實(shí)不一樣:安裝檢修作業(yè)的排氣放空；密封點(diǎn)泄漏；人為偷盜；管道破損造成的放散；這是運(yùn)行管理輸差。

1.2 由于測(cè)量計(jì)算方法粗糙，儀器精度不夠帶來的測(cè)量輸差；天然氣品質(zhì)(干濕變化、炭黑沉積、狀態(tài)變化)變化也會(huì)帶來測(cè)量輸差。

1.3 計(jì)量裝置設(shè)計(jì)、選型(類型、規(guī)格)不當(dāng)，使用條件不規(guī)范，這是設(shè)計(jì)管理輸差

1.4 計(jì)量裝置安裝不規(guī)范，計(jì)量?jī)x器操作使用不當(dāng)，或者計(jì)量裝置維護(hù)保養(yǎng)不足造成失準(zhǔn)而引起的是技術(shù)管理輸差。

1.5 漏記、計(jì)量裝置故障、設(shè)備檢修開旁通而帶來的是計(jì)量管理輸差。

輸差有正有負(fù)，當(dāng)輸出量大于輸入量時(shí)，會(huì)出現(xiàn)管道產(chǎn)氣的情況，這就是負(fù)輸差。主要是由于計(jì)量系統(tǒng)的技術(shù)原因引起的。

2 天然氣計(jì)量原理的相關(guān)概述

計(jì)量的基本步驟是:對(duì)流量信號(hào)采樣(流速、體積)——信號(hào)轉(zhuǎn)換傳輸——計(jì)算流量——再根據(jù)氣質(zhì)參數(shù)(組分、密度、雷諾數(shù)、溫度、壓力)對(duì)(計(jì)算出的)體積流量補(bǔ)償換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況流量——流量累計(jì)。也可以直接測(cè)量質(zhì)量流量。從計(jì)量過程看，采樣、轉(zhuǎn)換、傳輸、計(jì)算、累計(jì)每個(gè)環(huán)節(jié)都可能帶來誤差，每個(gè)環(huán)節(jié)的精度都直接影響測(cè)量精度。這也是計(jì)量技術(shù)理論發(fā)展的入手環(huán)節(jié)和技術(shù)突破的必然環(huán)節(jié)。

采樣的流量特征參數(shù)不同測(cè)量的方式就不一樣，這就產(chǎn)生了不同類型的計(jì)量裝置；采樣信號(hào)的穩(wěn)定性是有范圍和條件的，這就是儀器的適用范圍和使用條件限制，也是設(shè)計(jì)選型的依據(jù)；特征參數(shù)與流量的關(guān)系不是嚴(yán)密的數(shù)學(xué)關(guān)系，而是近似的關(guān)系，且受多項(xiàng)參數(shù)的影響，一般都需要進(jìn)行修正。這是誤差產(chǎn)生的原因之一。氣質(zhì)參數(shù)和流動(dòng)狀態(tài)參數(shù)的變化，也會(huì)引起計(jì)量輸差，補(bǔ)償只是近似的。

流量的真實(shí)值和測(cè)量值之間的差值就是測(cè)量誤差。對(duì)運(yùn)行的具體計(jì)量系統(tǒng)而言，計(jì)量系統(tǒng)的精度范圍就是輸差控制的最低值。

目前，使用較多的流量計(jì)有如下幾種:旋進(jìn)旋渦流量計(jì)、渦輪式流量計(jì)、孔板式流量計(jì)、超聲波流量計(jì)；直接測(cè)體積的有:腰輪流量計(jì)、皮膜表。它們適用的范圍和精度各有不同。其中，使用最多的是孔板式流量計(jì)和皮膜表。

3 天然氣計(jì)量技術(shù)與輸差管理的有關(guān)措施

從理論上說，管理輸差可以完全消除，這是輸差管理的主要目標(biāo)。為此，建立健全的計(jì)量機(jī)構(gòu)，培訓(xùn)合格的專業(yè)技術(shù)人員；完善輸差管理機(jī)制；制定嚴(yán)格的操作規(guī)程和經(jīng)濟(jì)考核制度，是減少輸差的基礎(chǔ)條件。

減少輸差要全局考慮，從源頭抓起:在設(shè)計(jì)階段就要做到設(shè)計(jì)合理，準(zhǔn)確選型；安裝施工必須嚴(yán)格管理，按規(guī)范操作；在運(yùn)行階段控制和減少輸差的關(guān)鍵是及時(shí)發(fā)現(xiàn)輸差和查明原因。查找輸差的方法:

3.1 采樣點(diǎn)一對(duì)一的查找:有無漏損、盜氣；計(jì)量系統(tǒng)工作是否正常，計(jì)量信號(hào)有無失真失常；計(jì)量?jī)x器的測(cè)量精度是否失準(zhǔn)；要說明的是:兩個(gè)采樣點(diǎn)測(cè)量雖然同時(shí)，但并不同步，因?yàn)榱黧w的狀態(tài)(壓力、溫度等)在兩點(diǎn)之間有變化、管道存儲(chǔ)量有變化，可能產(chǎn)生一定的輸差。這個(gè)誤差的累計(jì)極限就是最大的瞬時(shí)值，最終應(yīng)該為零。

3.2 采樣點(diǎn)一對(duì)多(多對(duì)一)，多對(duì)多的查找用排除法:通過統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析、經(jīng)驗(yàn)估算、倒換流程、專門測(cè)量，轉(zhuǎn)換為一對(duì)一的查找。

輸差的原因和發(fā)生點(diǎn)查明了，處理也就順理成章，不必贅言。

[1]曾銀.我國(guó)天然氣計(jì)量技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].化工管理,2014,33:50.

[2]呂素芳,李曉明,李效彪,郭陽,李杰,王小英.天然氣計(jì)量輸差診斷方法應(yīng)用研究[J].石油化工自動(dòng)化,2014,06:59-61+70.

[3]姜延廷.天然氣輸差原因分析及解決途徑[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,09:234.

[4]于輝,賈春穎.天然氣長(zhǎng)輸管道輸差控制技術(shù)研究[J].內(nèi)蒙古石油化工,2014,17:108-110.