輕烴管輸過程中的計量輸差控制

蘇世翱 （大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

輕烴管輸過程中的計量輸差控制

蘇世翱 （大慶油田有限責任公司天然氣分公司）

輕烴作為一種石油產品的衍生產物，由碳和氫兩種元素組成，其來源包括兩部分：壓縮制冷天然氣并分離出其中重組分，密度為0.58～0.64 t/m3；對原油進行加熱，并分離出其輕組分，密度為0.62～0.69 t/m3，兩者皆為物理過程。以使用不確定度為0.2的質量流量計為前提，對輕烴管輸進行簡要介紹并對輕烴計量輸差的成因進行分析，從而提出避免或減小輸差的措施。

輕烴；計量；輸差

1 輕烴輸差產生原因

在輕烴管網輕烴輸送過程中，油氣加工裝置生產的輕烴進入管網的計量值與管網出口接收到的輕烴計量值之差為輕烴系統(tǒng)整體輸差，輕烴輸差是輕烴計量的一項重要指標，通過對輸差產生原因進行分析并加以控制，可更好地完善輕烴計量方式、促進生產效益及計量手段提升，輸差的產生主要有以下幾點原因：

1）計量表準確度最大允許誤差。對給定的測量、測量儀器或測量系統(tǒng)，由規(guī)范、規(guī)程等所允許的，相對于已知參考量值的測量誤差極限值。最大允許誤差=（準確度等級×量程）/100。計量表的最大允許誤差為該條管線的定值，在不更換計量表的情況下參數(shù)不變，根據(jù)管線入口計量輕烴量即可計算管線出口標準輕烴量范圍。計量表的標定不確定度為0.2%，計量表最大允許誤差產生輸差約為0.28%。

2）輸送過程中汽化現(xiàn)象造成計量輸差。當工藝壓力等于或低于該溫度下輕烴的飽和蒸汽壓時，就會發(fā)生汽化現(xiàn)象，形成兩相流。輕烴中的含氣量不但會影響到流量測量的精度，而且也會影響密度的測量[1]。深冷輕烴易出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，嚴重時計量表無顯示，質量流量計測量介質含氣量超過5%時，可產生計量誤差，該部分產生輸差約占此條管線的0.13%。

3）管輸過程中儲罐放空造成計量輸差。輕烴輸送過程中的儲罐出于安全考慮超壓時放空，此部分氣體皆為輕烴氣態(tài)所致，因此，輕烴進罐后汽化的罐頂放空量會成為系統(tǒng)輸差一部分。經儲罐運行情況模擬計算，該部分產生輸差約為0.18%。

4）儲罐游離水排放損失輕烴造成計量輸差。輕烴生產過程中，會含有部分游離水，此部分水在儲罐中沉降到一定液位后手動或自動排放，會排放出部分輕烴，經模擬計算，該部分產生的輸差約為0.01%。

5）管網掃線造成計量輸差。在生產運行中，新管道的投產置換、事故管道作業(yè)前的放空泄壓、輕烴管道的掃線退油等管線吹掃，經模擬計算，該部分產生的輸差約為0.64%。

6）流量計跨線走烴及輕烴節(jié)點倒烴。計量表質量流量計有跨線，存在因閥門質量或人為因素導致跨線關閉不嚴產生輕烴輸差及其倒流的可能性。近3年，由此原因產生的平均輸差約為0.5%。

7）冬季運行過程中加注甲醇。冬季為防止管輸輕烴時發(fā)生凍堵現(xiàn)象，按照千分之三的比例加注甲醇，在中轉輕烴儲罐中，水及甲醇被部分排空，經模擬計算，該部分產生的輸差約為0.24%。

8）其他方面原因。工藝管理中人為造成回烴、輕烴管線偷盜，該部分產生的輸差約為0.25%。

綜上所述，總的輸差為2.23%。

2 輕烴系統(tǒng)控制輸差方案

1）為防止漏失及偷盜的行為發(fā)生，及時發(fā)現(xiàn)問題線路以及更準確計算輕烴輸差，應建立輕烴單線及區(qū)域對標系統(tǒng)，實施在線監(jiān)測，加大管理力度，更好地控制輕烴輸差，控制輸差在2.5%以內。

2）因淺冷烴、深冷烴混輸，導致介質在管道內產生汽化現(xiàn)象造成質量流量計無法正常運行[2]。應采取以下措施：

◇在該管線的承壓范圍內，盡量提高該線路的運行壓力。

◇通過改造實現(xiàn)深冷烴和混合烴單儲單輸，可從根本上解決因輕烴混輸造成的汽化問題。

◇可考慮在流量計出口端，根據(jù)飽和蒸汽壓安裝自力式調壓閥、手動閥控制流量計背壓，通過調整壓力防止汽化。在測量易汽化的介質時，必須保證安裝傳感器的管線上有足夠的背壓，防止介質汽化；同時還須保證介質充滿傳感器測量管，避免出現(xiàn)未滿量程1/5帶來測量誤差。

◇可考慮在流量計上游加裝消氣器。

3）輕烴對標所需表底數(shù)引入數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。將所需輕烴底數(shù)引入現(xiàn)有數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，輕烴計量對標分析改為每日1次。

4）針對輕烴節(jié)點回流、跨線關閉不嚴造成輕烴輸差問題，對所有輕烴計量跨線加裝鉛封，加裝單流閥。

5）掃線損失的流量計量。輕烴管線掃線分兩種情況，一種為輕烴去往儲庫（損失約占總輸差的0.51%），另一種為向加工裝置方向掃線（損失約占總輸差的0.77%）。當管網向裝置方向掃線及因壓力變化導致輕烴倒流時，無法計量該部分輕烴流量，不利于計算掃線損失及輕烴輸差；由此升級為可測量雙向流量且單獨計算累積流量的計量表，可精細計算掃線損失。

6）針對輕烴輸差管理方面，對輸差進行單線考核，以此加強輕烴輸差管理。

3 結束語

通過完善輕烴計量對標系統(tǒng)并對輸差成因進行分析，可以更好地分析輸差、控制輸差，能夠提高輕烴輸送過程中的計量管理水平。

[1]華賁,熊永強,李亞軍,等.液化天然氣輕烴分離流程模擬與優(yōu)化[J].天然氣工業(yè),2006（5）:127-129.

[2]梁光川，蔣長春.天然氣輸差問題分析與研究[J].天然氣工業(yè),1999（5）:70-75.

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10.3969/j.issn.2095-1493.2016.08.023

2016-07-05

（編輯 李發(fā)榮）

蘇世翱，2014年畢業(yè)于齊齊哈爾大學（自動化專業(yè)），從事天然氣計量管理工作，E-mail：287006661@qq.com，地址：黑龍江省大慶市紅崗區(qū)圖強村天然氣分公司油氣加工二大隊，163414。