天然氣管道輸送計量輸差的控制探討

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，環(huán)境也在不斷地惡化，因此為了提高環(huán)境保護效果，天然氣這種清潔性能源也成為了主要使用的能源類型之一。天然氣需要使用管道進行輸送，可以保證輸送過程中的安全性，但是在實際的能源運輸過程中經(jīng)常出現(xiàn)計量輸差的問題，增加了用戶使用天然氣的安全隱患，也會增加企業(yè)的投入成本。本文從提升天然氣利用效率的角度出發(fā)，闡述了天然氣管道輸送計量輸差的概念、發(fā)生原因，以及有效控制天計量輸差的有效措施。

關(guān)鍵詞：天然氣;管道輸送;計量輸差;控制策略

我國人民生活需求不斷增加，天然氣消費量也在不斷的提升，截止至2016年我國的年度天然氣能量消費已經(jīng)達到了2058*108m3，其中有大約35%的天然氣為我國從國外進口的天然氣。天然氣屬于一種安全性極高的燃氣類型，在使用過程中可以減少大氣污染，符合我國科學(xué)發(fā)展觀的實施要求，具有較高的安全性和清潔性。天然氣覆蓋范圍極大，使用價格也較為低廉，但是在使用過程仍然存在著一定的問題，即計量輸差控制效果較差，容易增加安全幾率。企業(yè)需要及時發(fā)現(xiàn)引起計量輸差的關(guān)鍵因素，并采取有效的措施進行控制，預(yù)防天然氣管道輸送過程中可能出現(xiàn)的安全事故。

1 天然氣管道輸送計量輸差概念

在當前的天然氣運輸和使用時，通常使用一家一戶的氣源方式達到向各家輸送天然氣，網(wǎng)點的分布范圍極廣，并且分布面積較大[1]。在接入天然氣的位置以及天然氣的接出口會分別設(shè)置兩個渠道，當天然氣在運輸管道進行運輸時就出現(xiàn)發(fā)生對比流，進而形成了輸入和輸出之間的差異。通過分析天然氣輸差的輸差可以發(fā)現(xiàn)當天然氣在運輸過程中有很大幾率會出現(xiàn)輸差。由于輸差問題，天然氣輸送企業(yè)每年均有不同程度的經(jīng)濟損失，所以，當前許多管道輸送企業(yè)在考核經(jīng)營管理時的一個關(guān)鍵經(jīng)濟指標就是控制計量輸差。并且如果沒有合理的控制輸差，有可能會導(dǎo)致用戶在使用時出現(xiàn)安全問題，嚴重威脅了人們的財產(chǎn)安全和生命安全。

2 導(dǎo)致天然氣管道輸送計量輸差出現(xiàn)的原因

2.1 人為誤差

天然氣輸送企業(yè)會派遣負責天然氣計量的人員對天然氣的使用情況進行抄表，但是部分企業(yè)缺少對操作人員進行合理的培訓(xùn)，會導(dǎo)致在計量抄表時出現(xiàn)計量誤差[2]。部分計量人員缺乏應(yīng)有的法律意識，會對自己所管理范圍內(nèi)的計量器具進行數(shù)據(jù)更改，用假數(shù)據(jù)代替真數(shù)據(jù)，以此來達到獲取私利的目的，進而導(dǎo)致了計量誤差的出現(xiàn)。由于抄表工作需要較好的耐心，并且工作量大，很多抄表人員有意或者無意之間會出現(xiàn)沒有逐戶登記的現(xiàn)象，或者在抄表時沒有進行嚴格的計算，雖然降低了工作量，但是同時也增加了安全事故的發(fā)生幾率。我國目前天然氣的計量方式和計量裝備都有了較大的更新，然而部分工作人員沒有正確掌握新型技術(shù)和設(shè)備的使用方式，最終產(chǎn)生了計量誤差。

2.2 意外事件

意外事件引發(fā)的主要因素是受到管道或者個人的影響，發(fā)生的幾率較小，但是一旦發(fā)生就會給有關(guān)企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟損失[3]。部分用戶為了減少天然氣的使用費用，選擇自行搭接管道，使用的天然氣不會經(jīng)過計量裝置，也不會扣除用戶費用，導(dǎo)致計量輸差的出現(xiàn)。計量儀器失靈、管道線路受損也會出現(xiàn)計量輸差，例如天然氣運輸管道使用時間過長或者管道材料性能較差，管道沒有較高的密閉性，受到周圍環(huán)境的腐蝕進而出現(xiàn)了天然氣泄漏的現(xiàn)象。地震這一類嚴重的地質(zhì)災(zāi)害也可能會影響到天然氣運輸管道的使用效果，容易造成管道斷裂的問題。在燃起工程中如果施工管理效果較差，施工人員對管道造成了損傷或者部分人員利用打孔的方式偷取天然氣也會出現(xiàn)計量誤差。由于天然氣沒有氣味、沒有顏色，具有較高的隱蔽性，因此很難發(fā)現(xiàn)天然氣的泄露位置?；谏鲜鲈蛩霈F(xiàn)的計量輸差必須要及時處理，否則會使有關(guān)企業(yè)損失近5%的經(jīng)濟利潤[4]。

2.3 其他原因

在集輸站場會設(shè)置布置放空的環(huán)節(jié)，保證在管道維修或者管道改造時能夠?qū)⒐艿谰€路內(nèi)部存儲的氣體放出。一般來講在實際的存氣放空環(huán)節(jié)中，只會有少部分的氣體，不會給天然氣總體的輸差量造成影響，但是在估算存氣放空量時都需要對其進行有效的估算，可以計算出輸差在總體輸差中的占有比例。如果供氣量處于不穩(wěn)定的狀態(tài)，無法讓氣表正常工作，使計量儀表出現(xiàn)了輸差的問題。

3 控制天然氣管道輸送計量輸差的重要措施

3.1 改變計量方式

天然氣能量計量主要包括三種方式，分別為體積計量，質(zhì)量計量以及能量計量[5]。國際上貿(mào)易交流的逐漸增多，天然氣有關(guān)的貿(mào)易活動也在快速的發(fā)展過程中，許多國家多數(shù)使用能量計量的方式對天然氣進行計量，而我國仍然選擇體積計量這一方式。國外的部分天然氣來講，它們的熱值要明顯比我國天然氣的熱值高，如果仍然使用體積計量會影響到天然氣價值的反映情況。我國天然氣的計量系統(tǒng)可以被分成A級、B級、C級，其中A級擁有在線發(fā)熱量測量設(shè)施以及氣質(zhì)測量設(shè)施，而我國大部分地區(qū)都擁有A級計量系統(tǒng)，為天然氣能量計量方式的使用提供了技術(shù)條件。我國較多的企業(yè)和政府單位都認為應(yīng)當使用能量計量的方式，認為對于天然氣市場改革、發(fā)展都有著重要的作用，同時也可以平衡和保障各方的實際利益。因此我國需要不斷引進各種先進的計量技術(shù)，如在線色譜系統(tǒng)等，提升計量技術(shù)的自動化水平，進而減少計量輸差的出現(xiàn)[6]。

3.2 完善計量流程

計量流程是控制天然氣輸送計量輸差的關(guān)鍵因素，只有完善的流程體系才能夠和其他國家的天然氣貿(mào)易活動進行更合理的氣量交接，對天然氣流量計實施及時的對比和監(jiān)測。目前仍然沒有有效的技術(shù)可以達到對流量計進行實施監(jiān)測，因此可以從分區(qū)監(jiān)測、分段監(jiān)測開始，實施區(qū)、段的計量對比，縮小輸差原因出現(xiàn)的范圍。通過對比計量之后能夠快速的分析出導(dǎo)致輸差出現(xiàn)的原因，進而判斷輸差出現(xiàn)的時間，為輸差的控制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。企業(yè)也需要針對流量計形成檢查數(shù)據(jù)庫以及運行數(shù)據(jù)庫，能夠結(jié)合數(shù)據(jù)的變化情況分析流量計的運行狀態(tài)，判斷流量計是否處于最佳性能。同時，也應(yīng)當根據(jù)流量計的設(shè)置情況配備標準器，借助標準器對量值進行溯源分析，檢定量值傳遞的情況，并監(jiān)測儀表是否處于校準的狀態(tài)。通過上述措施的使用可以保證儀表以及備用儀表在使用過程中的準確度，進而提高輸差的控制效果[7]。

3.3 對天然氣運輸管道進行監(jiān)控

管道的異常變化也是導(dǎo)致輸差出現(xiàn)的主要原因，因此必須要重點對管道的運行進行監(jiān)控和處理，及時發(fā)現(xiàn)管道的變化情況，在最短時間內(nèi)采取措施控制住計量輸差。在現(xiàn)代技術(shù)快速發(fā)展的今天，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)被普遍運用在運行系統(tǒng)監(jiān)控過程中，可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢達到實時傳遞信息的效果。企業(yè)需要成立計量數(shù)據(jù)中心，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機終端形成監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控管道的實際運行情況，利用傳感器將所收集到的數(shù)據(jù)自動上傳到數(shù)據(jù)中心，使用大數(shù)據(jù)技術(shù)自動分析數(shù)據(jù)的意義，進而達到掌握天然氣管道運行情況的效果。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常，則可以及時定位到天然氣管道的實際部位，對于企業(yè)經(jīng)濟損失的控制有重要的意義。例如，在不同段的天然氣管道、不同時間段內(nèi)當量水力摩阻系數(shù)都是有規(guī)律的，如果出現(xiàn)了和平常不同的變化，就代表管道此時出現(xiàn)了氣壓下降的問題。當將有關(guān)于當量水力摩阻系數(shù)數(shù)據(jù)傳入到數(shù)據(jù)中心后，后臺會自動向工作人員展現(xiàn)當量水力摩阻系數(shù)的實際變化。管道泄漏也是輸差出現(xiàn)的一大問題之一，企業(yè)可利用防盜監(jiān)控系統(tǒng)對管道的泄漏情況進行監(jiān)督[8]。當前聲波法是使用較為廣泛的監(jiān)控方法之一，可以對當高壓天然氣噴出時產(chǎn)生的聲音信號進行檢測，或者當出現(xiàn)敲擊或者打孔的聲音時也可以在第一時間發(fā)現(xiàn)聲波信號，結(jié)合所收集到的信號對泄漏地區(qū)進行定位。在處于外部環(huán)境時可以對天然氣的主干線路使用這種方法。電位測試法也是使用較為頻繁的方法，所監(jiān)測的是管道腐蝕情況，分析腐蝕的區(qū)域和位置，為輸差的控制提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.4 使用高質(zhì)量設(shè)備進而材料

當進行燃起工程施工時務(wù)必要選擇高質(zhì)量的材料，確保管道質(zhì)量符合施工設(shè)計標準，延長管道的使用壽命，提升管道的抗腐蝕性和硬度。當對管道進行設(shè)備配置時，也需要選擇高質(zhì)量的設(shè)備，要求每一個設(shè)備都擁有質(zhì)量檢驗證明以及合格證明。在日常的管道使用過程中，也需要強化管道的管理和維護，防止出現(xiàn)管道泄漏和管道損耗的問題。

4 結(jié)語

天然氣是人們所使用的重要能源類型之一，有關(guān)人員需要采取正確的方法控制天然氣管道輸送時產(chǎn)生的計量輸差，這樣才可以確保天然氣使用的安全性，減少天然氣公司在管道維修時所投入的成本和資金。計量輸差可能是由于意外事件、人為失誤或者其他原因所導(dǎo)致的，發(fā)生的幾率較大，因此要選擇合理的控制手段。自從我國開始實施西氣東輸?shù)牟呗裕絹碓蕉嗟奶烊粴夤艿辣煌度胧褂?，計量輸差的控制難度也逐漸增加，企業(yè)和政府部門需要積極采取有效的措施進行控制，如使用合理的計量設(shè)備、定期對輸差進行監(jiān)測，研發(fā)新型的計量技術(shù)。

參考文獻：

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[7]肖靜文.天然氣長輸管道輸差控制技術(shù)分析[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2019，39（03）：232-233

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作者簡介：杜志波（1986— ），男，漢族，四川金堂人，本科，中級工程師，油氣儲運、城鎮(zhèn)燃氣。