淺談天然氣管網(wǎng)輸送計量差分析的應(yīng)用

廣東省天然氣管網(wǎng)有限公司 潘金旺

關(guān)鍵字：天然氣管網(wǎng) 輸送計量差 輸差分析

天然氣作為清潔能源在國家能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)著越來越重的地位。天然氣管道輸送企業(yè)(中游方)具有點多、線長、面廣的特點，因為這些企業(yè)只在接氣站場進站口和輸氣站場出站口處安裝超聲波流量計，所以在天然氣計量中存在輸送計量差(簡稱輸差)。

輸差在管網(wǎng)生產(chǎn)運行和計量管理中是一項很重要的指標(biāo)。輸差分為單點輸差和系統(tǒng)輸差：單點輸差為中游方計量數(shù)與上游氣源方計量數(shù)或下游用戶方計量數(shù)的差值；系統(tǒng)輸差為一條輸氣管線的總銷售氣量減去總接氣量加上管存變化量。輸差為正數(shù)代表中游方計量盈余，輸差為負(fù)數(shù)代表中游方計量虧損。

輸差已成為天然氣管道輸送企業(yè)經(jīng)營管理的重要工作內(nèi)容，直接關(guān)系著企業(yè)的經(jīng)濟利益。因此為減小天然氣管網(wǎng)輸差，將損失控制在最小范圍內(nèi)，須查找并分析天然氣輸送過程中導(dǎo)致計量系統(tǒng)輸差產(chǎn)生的原因，并為管道輸送企業(yè)在計量輸差的控制上提出相應(yīng)的解決措施和建議。

1 輸差產(chǎn)生的原因

輸差是不可避免的。在天然氣輸送過程中，燃?xì)夤艿榔髽I(yè)因輸氣量、資金等原因，采用的多種計量儀表設(shè)備未形成統(tǒng)一計量系統(tǒng)，都會導(dǎo)致輸差的產(chǎn)生。

輸差產(chǎn)生的原因主要有以下幾種。

1.1 計量系統(tǒng)偏差

目前國內(nèi)天然氣的計量大多采用孔板流量計。在正確制造和安裝的前提下，其測量精度能夠滿足計量標(biāo)準(zhǔn)的要求，實際使用過程中由于節(jié)流裝置的設(shè)計、制造、安裝和使用條件不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，或儀表選擇不當(dāng)，都會影響孔板流量計的測量精度。

常見計量系統(tǒng)偏差產(chǎn)生的原因如下：計量撬中溫度變送器和壓力變送器產(chǎn)生偏差而引起的計量系統(tǒng)偏差；色譜分析儀分析的氣質(zhì)組分產(chǎn)生偏差而引起的計量系統(tǒng)偏差；在接氣和輸氣計量時瞬時流量不在超聲波流量計精確計量范圍內(nèi)而引起的計量系統(tǒng)偏差。

1.2 輸氣系統(tǒng)的泄漏

輸氣系統(tǒng)的泄漏有三種類型：偶然性泄漏、長期性泄漏和普通運行泄漏。偶然性泄漏是指由于輸氣系統(tǒng)在長期運行過程中的腐蝕和輸配設(shè)備安裝不當(dāng)或設(shè)備發(fā)生故障所導(dǎo)致的泄漏；長期性泄漏是由于輸配氣站本身工藝設(shè)計的不合理或設(shè)備質(zhì)量不好導(dǎo)致的泄漏；普通運行泄漏是指由于某些站場管部件本身設(shè)計不當(dāng)造成腐蝕從而引發(fā)的偶然性泄漏。輸氣系統(tǒng)的泄漏絕大部分屬于偶然性泄漏。輸氣系統(tǒng)的泄漏將直接導(dǎo)致輸氣干線起點和終點流量計量值之間的差異，從而引起供需雙方的計量糾紛。

1.3 管道、閥門的泄漏

常見管道、閥門泄漏輸差產(chǎn)生的原因有管道氣密性問題造成天然氣泄漏而引起的計量系統(tǒng)偏差和排污閥或放空閥內(nèi)漏造成天然氣損耗而引起的計量系統(tǒng)偏差。

為減少管道泄漏可采取的措施：按國家標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格控制輸氣系統(tǒng)的天然氣氣質(zhì)；合理設(shè)計輸氣干線和輸配氣站輸氣工藝；提高管道和部件的制造和安裝質(zhì)量；采用先進的防腐技術(shù)和設(shè)備；做好輸氣系統(tǒng)設(shè)備的維修和保養(yǎng)工作以及提高職工的技術(shù)水平等。

1.4 溫度的波動

輸氣干線管存計算受輸氣平均溫度取值的影響。輸氣平均溫度接近地溫，由于各站場沒有地溫溫度計而采用站場進站溫度來計算輸氣干線管存，而進站溫度受節(jié)流效應(yīng)及停輸氣時的環(huán)境溫度影響，故溫度的波動將干擾輸氣干線管存計算，進而影響日系統(tǒng)輸差計算，造成輸氣干線管存計算不準(zhǔn)確。

1.5 上游氣源方輸氣站計量偏差

目前國內(nèi)天然氣市場均執(zhí)行原能源部、國家計委(能源油[1990]943號)文“原油、天然氣和穩(wěn)定輕烴銷售交接計量管理規(guī)定”，以供方計量為準(zhǔn)，因此上游氣源方輸氣站計量數(shù)的偏差會影響中下游方的輸差。

1.6 計量管理不到位

常見的計量管理不到位產(chǎn)生輸差的原因有：操作人員在與上下游計量交接時計量數(shù)填報不準(zhǔn)確而引起的輸差；超聲波流量計日常維護保養(yǎng)不到位而造成流量計重啟、故障等使得計量不準(zhǔn)確而引起的輸差。

2 輸差控制的措施

針對上文闡述的輸差產(chǎn)生原因，可通過以下措施進行輸差控制。

2.1 加強對計量系統(tǒng)的維護保養(yǎng)

在日常工作中，對站場防震壓力表，每半年檢定一次；對雙金屬溫度計，每一年檢定一次；對壓力、溫度變送器，每一年檢定一次；對差壓變送器，每一年檢定一次；對色譜分析儀，流量計算機，每年需分別檢定一次并出具報告；對超聲波流量計每兩年需送出檢定(如果超聲波流量計具有自診斷功能，且能夠保留報警記錄，也可每六年檢定一次。并每年在使用站場進行使用中檢驗，前提是每年要進行一次聲速核查，要求聲速核查的誤差不能超過0.2%)；應(yīng)定期對孔板流量計中的孔板進行清潔、維修或撤換，并且對測量流量進行修正。

2.2 做好管道運行監(jiān)測，減少管道、閥門的泄漏

(1)站場操作人員按照要求定時對站場儀表管閥件進行驗漏，發(fā)現(xiàn)漏點及時處理。

(2)站場操作人員定期對排污、放空閥門進行內(nèi)漏排查，發(fā)現(xiàn)內(nèi)漏閥門及時處理。

(3)巡線人員運用電位測試，判斷管道的腐蝕點，及時采取措施，防范于未然。

(4)建議調(diào)控中心SCADA系統(tǒng)增加每小時系統(tǒng)輸差計算功能，實現(xiàn)對管道每時每刻都在監(jiān)控掌握中，當(dāng)管道出現(xiàn)細(xì)微異常時，能夠準(zhǔn)確把握輸差的發(fā)源地。

2.3 加強計量管理，減少人為失誤

(1)站長加強對操作人員每日計量交接數(shù)上報的管理工作，調(diào)控中心做好每日計量交接數(shù)的審核工作，計量管理崗做好每日計量交接數(shù)的復(fù)查工作，層層把關(guān)以確保計量數(shù)的準(zhǔn)確性。

(2)站場做好輸氣流量監(jiān)控，確保輸氣流量在超聲波流量計精確計量范圍內(nèi)。如果輸氣流量超過流量計最大計量值或者低于流量計最小計量值時，及時匯報調(diào)控中心。當(dāng)流量超過流量計最大計量值時，調(diào)控中心下達(dá)增加計量支路指令；當(dāng)流量低于流量計最小計量值時，調(diào)控中心與用戶溝通后可采用間斷性供氣方法。

(3)站場操作人員做好對分析小屋氣瓶壓力的檢查、對流量計算機報警的查看及確認(rèn)，若發(fā)現(xiàn)異常及時上報計量管理崗。

(4)計量管理崗做好對超聲波流量計、流量計算機、色譜分析儀的維護保養(yǎng)計劃，按照計劃定期下站對計量系統(tǒng)進行維護，將流量計重啟、故障等風(fēng)險降至最低。

2.4 建立計量工作聯(lián)動機制

在日常工作中加強與上游氣源方的溝通聯(lián)絡(luò)，建立計量工作聯(lián)動機制。定期對色譜組分、計量參數(shù)進行比對，以便及時發(fā)現(xiàn)計量偏差。

3 輸差分析的重要性

天然氣輸送過程受多種因素的影響，其計量準(zhǔn)確度會受到相應(yīng)的制約。盡管輸差的產(chǎn)生是無法完全避免的，但如果采取有效措施，對產(chǎn)生輸差的各種因素采取諸如補漏、更換、維修、投入及加強管理等措施，在很大程度上能對天然氣管道輸差進行控制且取得明顯成效。例如，以年產(chǎn)7 億m3天然氣，按年1.3%的綜合輸差率計算，一年將產(chǎn)生近1 000萬m3的計量差值，如果能在此基礎(chǔ)將輸差損耗控制在一半的范圍內(nèi)，對天然氣管道輸送企業(yè)來說是一筆可觀的經(jīng)濟效益。

此外，輸差分析有助于判斷燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)是否存在泄漏。正常情況下計量系統(tǒng)所引起的輸差率不會超過2%，如果輸差較大，干線有可能是發(fā)生漏氣或盜氣。若出現(xiàn)輸差異常波動，調(diào)控中心可通知管網(wǎng)巡線班組加強管線的巡護，并通知計量管理人員做好流量計排查。

4 結(jié)語

隨著天然氣管道輸送企業(yè)的不斷發(fā)展，運營規(guī)模不斷擴大，生產(chǎn)運行管理和計量管理工作越發(fā)顯得重要。因此，需建立起一支具備過硬專業(yè)技術(shù)水平的計量隊伍，建立健全嚴(yán)格考核機制和一系列嚴(yán)密可執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)，從各個環(huán)節(jié)上嚴(yán)格把控，進而將計量輸差減少到最小限度范圍內(nèi)。這不僅關(guān)系著企業(yè)間貿(mào)易的結(jié)算，同時也直接關(guān)系到天然氣管道輸送企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此做好計量輸差分析工作，將生產(chǎn)運行管理和計量管理工作數(shù)據(jù)化，這是實現(xiàn)天然氣管道輸送企業(yè)經(jīng)濟效益最大化的有效手段。