民用天然氣輸差分析及其對策探討

左海英（四川華星天然氣有限責任公司，四川 成都610000）

民用天然氣輸差分析及其對策探討

左海英（四川華星天然氣有限責任公司，四川 成都610000）

隨著我國經濟的快速發(fā)展以及人們對資源需求的不斷上升，天然氣作為最重要的能源之一得到了大量的應用。天然氣是通過管道進行傳輸的，這就不可避免的存在輸差問題，此問題關系到天然氣輸送成本的大小以及企業(yè)經濟效益情況，所以需要認真進行研究。本文分析了造成民用天然氣輸差的主要原因，同時根據分析的結果提出了降低輸差的相關措施，希望能夠對相關人士有所幫助。

民用天然氣；輸差分析；對策探討

引言

天然氣作為具有高熱值的清潔能源，從開發(fā)以來就得到了廣泛關注，并且在近些年的需求量不斷提升。隨著需求量和供給量越來越大，供需雙方對于天然氣計量方面的準確度要求越來越高?，F階段天然氣輸送方面面對的主要問題之一就是怎樣有效降低輸差，這不但關系到天然氣計量方面的準確性，同時也影響著天然氣企業(yè)的經濟效益，因此對民用天然氣輸差進行分析研究并找出相應降低輸差的策略是非常具有現實意義的。

1 輸差及輸差率的概述

所謂的天然氣輸差就是指對于某個燃氣輸配系統(tǒng)來說，進入到此系統(tǒng)的氣體流量與系統(tǒng)能夠提供出的流量之差。一般情況下是用輸差率進行表示的。

輸差率=（Q入-Q出-Q存）/Q入×100%

其中，Q入表示的是進入系統(tǒng)的氣體流量Q出表示的是系統(tǒng)輸出的流量，Q存表示的是系統(tǒng)中的氣體流量。對于某個系統(tǒng)來說，Q存表示的是系統(tǒng)開始運行時加入的底氣，在系統(tǒng)穩(wěn)定運行情況下Q存很小可以忽略不計，那么輸差率就可以表示為：

輸差率=Q絕/Q入×100%

其中Q絕=Q入-Q出，將其稱之為絕對輸差。

輸差率可以通過經濟方面的指標來反映出天然氣輸送企業(yè)的管理能力，能夠直接影響企業(yè)的經營成本，同時影響著企業(yè)的經營信譽。

2 民用天然氣輸差的分析方法

2.1 標準孔板的測量誤差

通過標準孔板+二次儀表可以形成天然氣的計量系統(tǒng)，但是根據誤差理論來看，此種計量系統(tǒng)的誤差主要包括隨機性誤差、已定系統(tǒng)誤差以及未定系統(tǒng)誤差。在對天然氣進行原始計量時是通過測量多次取平均值來獲得結果的，若是在測量次數較多的情況下就可以將隨機性誤差忽略掉。對于已定系統(tǒng)誤差來說，在測量過程中都會對其進行必要的修正，所以從理論方面來看，系統(tǒng)的計量誤差只需要考慮儀器自身帶來的未定系統(tǒng)誤差即可?？梢酝ㄟ^流量測量的不確定度來表示未定系統(tǒng)誤差。通過SY/6431-1996可以得知流量測量的不確定度為標準偏差的兩倍，因此可以從求解流量測量的不確定度來獲得系統(tǒng)標準偏差。

對于標準孔板流量計系統(tǒng)來說，其體積流量計算公式為：

其中，Qn表示的是標準狀態(tài)下天然氣的體積流量；pn表示的是天然氣在標準狀態(tài)下的密度；ρ1表示的是在流動情況下，天然氣上游取壓孔處的密度；C表示的是流出系數；β表示的是孔徑比；△p表示的是孔板前后壓差；表示的是流束膨脹系數。那么天然氣體積測量不確定度可以表示為：

2.2 輸氣干線系統(tǒng)的測量誤差

輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖如圖1所示。位于輸氣干線的起點具有m個進氣點，各點的進氣量可以采用Qi表示；位于輸氣干線的終點具有n個配氣點，各點的配氣量可以采用Qj表示；如果進氣點以及配氣點都是通過標準孔板+智能差壓式流量計進行流量計量的話，那么各個流量計就可以獨立進行計量。

圖1 輸氣干線系統(tǒng)的模型示意圖

從圖1中可以看出，因為每個流量測量單元是相對獨立的，所以可以將誤差當成是并聯(lián)誤差的合成。但是對于整體的輸氣干線系統(tǒng)誤差來說，可以將其當成為進氣端以及出氣端測量誤差的串聯(lián)合成。按照誤差的合成以及傳遞方面的原理來看，輸氣干線的進氣端進氣測量誤差可以按照如下公式表示：

2.3 由于測量誤差而形成的輸差

所以輸氣干線系統(tǒng)總的輸氣量誤差為：

若是能夠知道流量測量儀標準差，就可以通過上述相關誤差進行合成，從而獲得整個系統(tǒng)的測量誤差區(qū)間，進而能夠得到輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限。輸氣干線系統(tǒng)年輸送誤差的上下限可以用如下公式進行計算：

minδQ×Qn≤年輸送誤差≤maxδQ×Qn

其中，Qn表示的是輸氣干線系統(tǒng)年輸量。

3 降低民用天然氣輸差的相關對策

（1）嚴格控制工程施工中所用的材料配件質量，把好施工質量關

工程施工過程中要嚴格按照設計、安裝等標準規(guī)范進行，不能私自進行更改。增強對于工程施工過程的監(jiān)督，特別是重點工藝的監(jiān)督，例如增強對管線的埋設、防腐、吹掃、試壓等方面的質量監(jiān)督，試壓不合格的情況下嚴禁通氣運行。

（2）增強儀器儀表方面的選擇和管理力度

在進行計量時一定要針對實際情況選擇合適的儀器儀表，從而減小計量誤差，特別要注意儀器儀表的準確度等級以及測量范圍要滿足測量工藝方面的要求，采用正確的方式進行儀器儀表的維護保養(yǎng)。對于新安裝以及進行改造的計量儀表來說，要按照生產的實際需要、用戶的用氣性質以及儀表的運行參數進行選擇。所選擇的計量儀表一定要按照《中華人民共和國計量檢定規(guī)程JJG198-94速度式流量計》的相關規(guī)定以及相關標準要求進行檢定，并且檢定周期不能超過2年，過期后需要重新進行檢定。

（3）制定出較為完善的防輸氣管道泄漏措施

要對輸氣管道泄漏情況進行詳細的分析，找到泄漏原因，制定出針對性的措施防止輸氣管道的泄漏。所采取的措施主要包括：根據國家相關標準要求對于輸出氣系統(tǒng)的天然氣氣質進行嚴格控制；科學合理設計出輸出干線以及輸配氣站輸氣工藝；加強管道相關部件的制作以及安裝質量；使用現代化先進防腐技術以及設備增強管道的防腐蝕性能；制定輸氣管道的時時監(jiān)控系統(tǒng)，并定期對輸氣系統(tǒng)設備進行維護保養(yǎng)。

（4）大力推廣全新計量技術以及統(tǒng)計信息技術的應用，加強天然氣動態(tài)計量數據的可追溯性

隨著科學技術的不斷進步，現代信息技術、數字化技術已在各個領域得到了廣泛的應用，對于天然氣輸配方面也要加大科技的應用。可以通過較為成熟的自動采樣自動檢測微機計量技術、質量流量測量技術進行天然氣計量相關時點數據的記錄，從而能夠方便的了解天然氣計量的各階段情況。同時，要不斷總結分析天然氣的實際輸送計量情況，根據實際情況來選擇合適的統(tǒng)計信息技術。要加強日常天然氣計量統(tǒng)計數據的收集、整理以及分析工作的力度，要堅持實施輸差分析制度，要按照相關單位計量數據的變化情況來分析判斷輸差產生的具體原因，以便及時準確的發(fā)現問題并解決問題。

（5）降低天然氣計量方面的人為誤差

在選聘天然氣計量人員時，要選擇那些具有較強責任心、較高專業(yè)技術水平以及豐富工作經驗的人員。要通過較為完善的獎懲制度以及教育培訓來提升抄表人員的責任心以及技術水平，抄表人員除了要按時準確的抄表外，還要對氣表的質量進行檢查，確保其沒有被損壞。同時要檢查器讀數是否正常，調壓器是否出現漏氣等問題。另外還要加強計量人員自身的職業(yè)道德，確保其公平公正的進行計量。

（6）科學合理的設置閥井

要科學合理的進行閥井設置，尤其是對于具有較多使用用戶的供氣片區(qū)來說更是要按照實際情況進行閥井的設置，從而方便在施工以及碰口時降低防空量。

（7）加強對管線的巡查、檢漏的工作力度

要增強對輸氣管線的巡查、檢漏的工作力度，尤其是對于主管道、閥井、庭院管網以及調壓器等重要設備設施要加強巡查力度，當發(fā)現天然氣出現泄漏時要及時進行報告處理。同時要注意對非法用氣的檢查力度，發(fā)現那些用氣波動比較大的用戶要及時進行報告并處理，對于偷氣盜氣行為進行嚴厲的打擊。

（8）建立起完善的計量數據庫以及管道仿真計量數據庫，通過這些數據庫的應用增強輸差定位的預警工作力度。

4 結束語

天然氣資源作為我國重要的能源之一已得到了廣泛的應用。但是在天然氣的實際應用過程中，輸差問題是困擾天然氣企業(yè)的重要問題之一，影響著企業(yè)的經濟效益以及社會效益。所以我們要通過科學的方法對輸差進行分析，并且針對輸送中存在的問題從人員方面、設備方面、方式方法等方面采取針對性的措施降低天然氣輸送和計量方面的誤差，提升企業(yè)的效益，促進經濟的發(fā)展。

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TU996

A

2095-2066（2016）22-0271-02

2016-7-18

左海英（1978-），女，工程師，本科，主要從事天然氣生產方面工作。