淺談天然氣管網(wǎng)輸送計量差分析的應(yīng)用

文/趙東明、李艷艷 山東天蒙能源工程技術(shù)有限公司 山東臨沂 276000

1、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(bǔ)漏、更換、維修、投入及加強(qiáng)管理等措施，在很大程度上能對天然氣管道輸差進(jìn)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1000 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(jì)效益。

2、輸差產(chǎn)生的原因

2.1 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。

2.2 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(yùn)行泄漏。偶然性泄漏是指由于輸氣系統(tǒng)在長期運(yùn)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(yùn)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(diǎn)和終點(diǎn)流量計量值之間的差異，從而引起供需雙方的計量糾紛。

2.3 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(jìn)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。

2.4 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(jìn)站溫度來計算輸氣干線管存，而進(jìn)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(jìn)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。

3、輸差控制的措施

3.1 加強(qiáng)對計量系統(tǒng)的維護(hù)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(jī)，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(jìn)行使用中檢驗，前提是每年要進(jìn)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(jìn)行清潔、維修或撤換，并且對測量流量進(jìn)行修正。

3.2 做好管道運(yùn)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(jìn)行驗漏，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時處理。(2)站場操作人員定期對排污、放空閥門進(jìn)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(yùn)用電位測試，判斷管道的腐蝕點(diǎn)，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。

3.3 加強(qiáng)計量管理，減少人為失誤

(1)站長加強(qiáng)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(jī)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(jī)、色譜分析儀的維護(hù)保養(yǎng)計劃，按照計劃定期下站對計量系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，將流量計重啟、故障等風(fēng)險降至最低。

結(jié)論：

隨著天然氣管道輸送企業(yè)的不斷發(fā)展，運(yùn)營規(guī)模不斷擴(kuò)大，生產(chǎn)運(yùn)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(jī)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(jìn)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(jì)效益。因此做好計量輸差分析工作，將生產(chǎn)運(yùn)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(jì)效益最大化的有效手段。