天然氣計量技術與輸差管理

李冬霜(重慶燃氣集團股份有限公司，重慶 400020)

在天然氣的運營過程中，供應總量和銷售總量總是有一個差額，這就是輸差，很難完全消除，營銷企業要為此直接買單。能否控制輸差、減少輸差、或者直接消除輸差，從而更好保護自身利益、提高經濟效益呢？弄清天然氣的計量原理和輸差產生的原因是關鍵。在此基礎上本文提出了查找輸差的方法和控制、減少輸差的措施，

1 天然氣輸差產生的原因分析

在天然氣的輸送過程中，在上下游采樣點之間的計量差值就是輸差，根據物質不滅定律，在密閉管道中流動的天然氣不存在漏氣情況，則輸差當然為零。但是，流量值是通過一定的儀器測量出來的，儀器的精度有限就一定會存在誤差；一般情況下，管線越長、聯接點越多密封點也越多，泄漏點也越多，不能完全避免；天然氣的干濕變化、炭黑沉積、雜質濾除都會引起計量值的變化而帶來輸差；采樣點之間管道存儲量的變化肯定也會引起輸差，管道破損放散和人為偷盜更是直接損失。由此可見，眾多因素決定了輸差是客觀存在的，不可能完全消除。但是輸差的數量大小可能有很大的差異，如何了解輸差、克服輸差是必須要面對的。

實際上，輸差主要分管理輸差和測量誤差兩部分:

1.1 上下游流量確實不一樣:安裝檢修作業的排氣放空；密封點泄漏；人為偷盜；管道破損造成的放散；這是運行管理輸差。

1.2 由于測量計算方法粗糙，儀器精度不夠帶來的測量輸差；天然氣品質(干濕變化、炭黑沉積、狀態變化)變化也會帶來測量輸差。

1.3 計量裝置設計、選型(類型、規格)不當，使用條件不規范，這是設計管理輸差

1.4 計量裝置安裝不規范，計量儀器操作使用不當，或者計量裝置維護保養不足造成失準而引起的是技術管理輸差。

1.5 漏記、計量裝置故障、設備檢修開旁通而帶來的是計量管理輸差。

輸差有正有負，當輸出量大于輸入量時，會出現管道產氣的情況，這就是負輸差。主要是由于計量系統的技術原因引起的。

2 天然氣計量原理的相關概述

計量的基本步驟是:對流量信號采樣(流速、體積)——信號轉換傳輸——計算流量——再根據氣質參數(組分、密度、雷諾數、溫度、壓力)對(計算出的)體積流量補償換算為標準狀況流量——流量累計。也可以直接測量質量流量。從計量過程看，采樣、轉換、傳輸、計算、累計每個環節都可能帶來誤差，每個環節的精度都直接影響測量精度。這也是計量技術理論發展的入手環節和技術突破的必然環節。

采樣的流量特征參數不同測量的方式就不一樣，這就產生了不同類型的計量裝置；采樣信號的穩定性是有范圍和條件的，這就是儀器的適用范圍和使用條件限制，也是設計選型的依據；特征參數與流量的關系不是嚴密的數學關系，而是近似的關系，且受多項參數的影響，一般都需要進行修正。這是誤差產生的原因之一。氣質參數和流動狀態參數的變化，也會引起計量輸差，補償只是近似的。

流量的真實值和測量值之間的差值就是測量誤差。對運行的具體計量系統而言，計量系統的精度范圍就是輸差控制的最低值。

目前，使用較多的流量計有如下幾種:旋進旋渦流量計、渦輪式流量計、孔板式流量計、超聲波流量計；直接測體積的有:腰輪流量計、皮膜表。它們適用的范圍和精度各有不同。其中，使用最多的是孔板式流量計和皮膜表。

3 天然氣計量技術與輸差管理的有關措施

從理論上說，管理輸差可以完全消除，這是輸差管理的主要目標。為此，建立健全的計量機構，培訓合格的專業技術人員；完善輸差管理機制；制定嚴格的操作規程和經濟考核制度，是減少輸差的基礎條件。

減少輸差要全局考慮，從源頭抓起:在設計階段就要做到設計合理，準確選型；安裝施工必須嚴格管理，按規范操作；在運行階段控制和減少輸差的關鍵是及時發現輸差和查明原因。查找輸差的方法:

3.1 采樣點一對一的查找:有無漏損、盜氣；計量系統工作是否正常，計量信號有無失真失常；計量儀器的測量精度是否失準；要說明的是:兩個采樣點測量雖然同時，但并不同步，因為流體的狀態(壓力、溫度等)在兩點之間有變化、管道存儲量有變化，可能產生一定的輸差。這個誤差的累計極限就是最大的瞬時值，最終應該為零。

3.2 采樣點一對多(多對一)，多對多的查找用排除法:通過統計數據分析、經驗估算、倒換流程、專門測量，轉換為一對一的查找。

輸差的原因和發生點查明了，處理也就順理成章，不必贅言。

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