天然氣輸差成因分析及控制措施

張毅

摘要：近年來隨著中國天然氣行業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，問題也逐漸顯現(xiàn)出來，尤其是涉及到公司利益和民生定價(jià)的計(jì)量輸差問題上尤為嚴(yán)重，為此，國內(nèi)外提出了許多控制天然氣集輸計(jì)量差異的措施，在不同程度上減小了天然氣集輸計(jì)量誤差，保證了天然氣集輸系統(tǒng)計(jì)量的準(zhǔn)確性。然而因地制宜，不是所有的方法都能解決各種的問題，作為場站一名計(jì)量管理人員，在日常計(jì)量核算時(shí)發(fā)現(xiàn)壓力、溫度、氣體組份、計(jì)量設(shè)備等原因都會(huì)引起輸差變化，因此，筆者建議需從完善計(jì)量設(shè)備、氣質(zhì)組分、管道保護(hù)、協(xié)調(diào)氣源以及不確定誤差標(biāo)定等幾個(gè)方面著手，實(shí)行定人定時(shí)定點(diǎn)普查，分析建檔，處理改造，監(jiān)測觀測機(jī)制可以減少天然氣集輸系統(tǒng)的計(jì)量誤差。

關(guān)鍵詞：天然氣;集輸系統(tǒng);計(jì)量輸差;成因分析;控制措施。

引言：天然氣輸差是指天然氣在社會(huì)輸送發(fā)展過程中輸氣量的損耗，天然氣輸送系統(tǒng)傳輸誤差的原因主要有兩種，一種是由于計(jì)量系統(tǒng)[1]或計(jì)量儀表[2]的誤差引起的，另一種是由非計(jì)量泄漏引起的。天然氣作為一個(gè)清潔能源被開發(fā)企業(yè)利用，為各行各業(yè)發(fā)展服務(wù)。市場供求雙方對測量精度的要求越來越高。由于各種因素的影響，供需雙方的測量誤差較大，如果該問題無法更大程度的解決，則會(huì)造成企業(yè)極大的經(jīng)濟(jì)損失和供需雙方的爭議，相反降低輸差可不斷提高基礎(chǔ)管理水平，有效降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和企業(yè)競爭力。盡管目前我國各大天然氣單位已經(jīng)使用了大量高性能和高精度的計(jì)量設(shè)備，但是計(jì)量輸差問題仍然無法被完全解決，解決計(jì)量輸差問題的核心在于發(fā)現(xiàn)計(jì)量輸差產(chǎn)生的原因 [3]。針對計(jì)量輸差問題，本研究將結(jié)合筆者的場站日常工作內(nèi)容及經(jīng)驗(yàn)，對計(jì)量輸差問題產(chǎn)生的原因進(jìn)行綜合性分析[4]，并針對性的提出控制措施，盡可能提高天然氣集輸過程中的計(jì)量精度，降低誤差。

1天然氣集輸系統(tǒng)計(jì)量輸差成因分析

1.1計(jì)量設(shè)備因素

目前，盡管國內(nèi)外相關(guān)學(xué)者認(rèn)為對于能量計(jì)量法進(jìn)行了系統(tǒng)全面的研究，也開發(fā)設(shè)計(jì)出了大量的設(shè)備儀表，但是我們目前仍然使用體積計(jì)量法。目前市場上使用容積法的儀器比較多，在原理和精度上也存在較大差異。例如，超聲波流量計(jì)是容積法中精度最高的設(shè)備儀表，其精度可以達(dá)到0.5級(jí)。但該類型儀器價(jià)格較高，在使用過程中維護(hù)成本也較高。因此，該類型的流量計(jì)在我國氣田企業(yè)中并沒有得到廣泛的推廣和應(yīng)用，一些大型加氣站還在使用該類型的流量計(jì)。

對于一個(gè)小型天然氣集輸站場而言，一般都采用孔板流量計(jì)或者渦輪流量計(jì)，這兩種不同類型流量計(jì)的使用管理成本控制相對來說較低，但是中國計(jì)量精度也相對水平較低，其精度一般為1.0級(jí)或者1.5級(jí)，且每過一段工作時(shí)間我們就需要對其進(jìn)行系統(tǒng)標(biāo)定。通過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，計(jì)量儀表引起的氣體計(jì)量誤差可達(dá)氣體體積的 ± 1.5% ～ 2% 。

1.2氣體組分變化

天然氣組分變化對天然氣流量計(jì)量會(huì)產(chǎn)生明顯影響。天然氣計(jì)量長期使用一個(gè)固定天然氣組分來進(jìn)行流量計(jì)量而忽略氣體組分的變化會(huì)使計(jì)量產(chǎn)生一定的偏差，由于這種偏差的累積可能會(huì)造成較大的計(jì)量誤差。故應(yīng)加強(qiáng)流量計(jì)算機(jī)的監(jiān)管，當(dāng)聲速核查較大時(shí)及時(shí)進(jìn)行標(biāo)定色譜，并每4小時(shí)向上游氣站詢問氣質(zhì)組分?jǐn)?shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對比，當(dāng)氣質(zhì)組分變化較大時(shí)，及時(shí)在流量計(jì)算機(jī)上修改氣質(zhì)組分。如果對組分標(biāo)定不及時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生具有一定的計(jì)量誤差。

1.3管道系統(tǒng)泄漏

對于天然氣集氣站，需要安排工作人員定期巡查維護(hù)管道，主要是因?yàn)槭芨g和人為因素影響，管道及其附屬設(shè)備極易發(fā)生泄漏，難免會(huì)造成計(jì)量和輸送差異。針對這一問題，一方面工作人員會(huì)定期檢查喉管與管道之間、管道與附屬設(shè)備之間的連接情況，發(fā)現(xiàn)泄漏并立即采取相關(guān)措施處理;另一重要方面，如果天然氣集輸管道系統(tǒng)存在一個(gè)交叉進(jìn)行施工管理問題，也可能會(huì)對管道產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，進(jìn)而引發(fā)天然氣泄漏問題，綜合發(fā)展而言，加強(qiáng)管道的巡查及防護(hù)十分關(guān)鍵。

1.4管存及外輸氣因素

眾所周知，天然氣資源相對活躍，壓縮性相對較強(qiáng)。在天然氣的測量過程中，需要充分考慮天然氣所在環(huán)境的溫度和壓力條件，還需要考慮其他因素對測量結(jié)果的影響，根據(jù)這些因素對設(shè)備的合理調(diào)整進(jìn)行測量。但是由于受到環(huán)境溫度、壓力、天然氣可壓縮性以及一些其它重要因素的影響，管道內(nèi)的天然氣量相對較多，且已經(jīng)被壓縮，如果計(jì)量技術(shù)不先進(jìn)的話，，則會(huì)產(chǎn)生非常嚴(yán)重的計(jì)量誤差。

2天然氣集輸系統(tǒng)計(jì)量輸差控制措施

2.1完善計(jì)量流程及設(shè)備檢定

為了保證天然氣集輸系統(tǒng)計(jì)量的準(zhǔn)確性，首先要改進(jìn)計(jì)量流程，因此，需要對移交的氣體量進(jìn)行比對，以便合理調(diào)整計(jì)量器具;其次氣田企業(yè)發(fā)展還需要制定管道運(yùn)行環(huán)境狀況分析以及流量計(jì)標(biāo)定數(shù)據(jù)庫，對各個(gè)流量計(jì)的運(yùn)行狀況可以進(jìn)行比較全面掌握，進(jìn)而為輸差控制研究提供科學(xué)合理的依據(jù);最后，氣田企業(yè)需要制定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，以滿足計(jì)量器具的校準(zhǔn)要求，提高計(jì)量的準(zhǔn)確性，有效地降低計(jì)量誤差。

2.2加強(qiáng)計(jì)量技術(shù)管理

2.2.1加強(qiáng)天然氣組分分析

天然氣貿(mào)易交接計(jì)量數(shù)據(jù)信息是否準(zhǔn)確，其中最重要的因素就是天然氣組分。天然氣組分受上游氣源、處理工藝、環(huán)境溫度等因素影響，天然氣數(shù)值不斷變化，對測量結(jié)果影響很大，因此有必要對天然氣組分進(jìn)行及時(shí)分析。此外還需要對天然氣組分進(jìn)行教學(xué)常規(guī)性檢測，并由天然氣質(zhì)量管理監(jiān)督檢驗(yàn)站對原料氣每月進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。在組分波動(dòng)大的情況下，進(jìn)行加密檢測，同時(shí)，做好計(jì)量數(shù)據(jù)的備份。

2.2.2加強(qiáng)天然氣計(jì)量技術(shù)分析，提高計(jì)量準(zhǔn)確度

計(jì)量值是否準(zhǔn)確、可靠是計(jì)量管理工作的核心。首先，要加強(qiáng)對計(jì)量人員技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，特別是天然氣轉(zhuǎn)移計(jì)量，包括《計(jì)量法》、各類流量計(jì)的工作原理、計(jì)量方法和使用維護(hù)知識(shí)等。只有這樣，我們才能有效地分析測量的現(xiàn)狀;其次，從計(jì)量器具選型方面入手，提高企業(yè)計(jì)量方法準(zhǔn)確度，允許使用成本較高的精密測量儀器;最后，要重點(diǎn)研究關(guān)注計(jì)量器具的運(yùn)行發(fā)展情況，特別是對于大型計(jì)量器具的運(yùn)行、維護(hù)做好監(jiān)管。

2.2.3加強(qiáng)計(jì)量數(shù)據(jù)的分析

日常要加強(qiáng)對計(jì)量數(shù)據(jù)的收集，形成輸差臺(tái)賬，不定期地對計(jì)量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行認(rèn)真分析，從而為企業(yè)日后計(jì)量器具的選型，處理日常計(jì)量交接奠定基礎(chǔ)，有效控制系統(tǒng)計(jì)量輸差，提供理論依據(jù)。

2.3加強(qiáng)管道保護(hù)

針對管道泄漏問題，氣田企業(yè)需要在油氣集輸站安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控管道及附件的使用情況，同時(shí)由站內(nèi)值班人員進(jìn)行定期檢查，技術(shù)人員進(jìn)行定期抽查，定期安排管道沿線巡視人員進(jìn)行檢查，在地質(zhì)活動(dòng)較為活躍的居民區(qū)或地區(qū)周圍設(shè)置警示標(biāo)志，對集輸管道進(jìn)行長期有效的監(jiān)測。

2.4合理調(diào)配外輸氣

天然氣增壓站每日都按照國家調(diào)控研究中心指令系統(tǒng)進(jìn)行外輸，為了可以防止外輸影響管道的管存，以此防止學(xué)生出現(xiàn)計(jì)量輸差問題，值班管理人員需嚴(yán)格要求按照調(diào)控經(jīng)濟(jì)中心指令做好平穩(wěn)輸氣工作，并監(jiān)視進(jìn)站壓力，出站壓力等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)的數(shù)據(jù)，以此防止場站壓力波動(dòng)分析問題，這也能從本質(zhì)上防止因環(huán)境發(fā)展以及一些其它重要因素發(fā)生變化引起計(jì)量輸差。在另一方面，增加站也需與上下游場站保持聯(lián)動(dòng)機(jī)制，當(dāng)場站內(nèi)出現(xiàn)異常情況，及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，通過上下游現(xiàn)場站的配合和調(diào)整，可以防止集輸管道中天然氣的大范圍流量波動(dòng)。在設(shè)備調(diào)壓過程中，值班人員需要做到穩(wěn)定運(yùn)行，以防止流量波動(dòng)引起的計(jì)量傳輸差問題。

2.5使用新技術(shù)途徑及管理措施

在天然氣計(jì)量交接中嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)計(jì)量的法律和標(biāo)準(zhǔn)，并積極與國際接軌，采用最新的技術(shù)和統(tǒng)計(jì)信息技術(shù)，提高天然氣計(jì)量動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的可追溯性。再次，加強(qiáng)計(jì)量交接管理工作，如超聲波流量計(jì)的檢定，配套的壓力變送器、溫度變送器的檢定和維護(hù)工作。嚴(yán)格按照企業(yè)內(nèi)部頒發(fā)《榆濟(jì)管道有限責(zé)任公司計(jì)量管理辦法》，與上游場站做好日交接、月交接、氣質(zhì)定期取樣化驗(yàn)工作。

3結(jié)語

通過研究發(fā)現(xiàn)，在天然氣集輸過程中，計(jì)量誤差問題十分普遍，將嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，降低成本計(jì)量輸差十分具有重要，因此，企業(yè)發(fā)展需要我們采取更加完善計(jì)量工作流程、確保氣質(zhì)組分錄入及時(shí)、加強(qiáng)管道防護(hù)、合理調(diào)配外輸氣以及研究動(dòng)態(tài)誤差標(biāo)定等五方面的管理措施，盡可能地降低計(jì)量輸差，確保公司自身社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益，維護(hù)天然氣交易的公平性。

參考文獻(xiàn)：

[1]天然氣計(jì)量系統(tǒng)技術(shù)要求. GB/T18603-2001.

[2]用能單位能源計(jì)量器具配備和管理要求. GB17167-2006.

[3]張書麗，尤永建. 天然氣輸差的產(chǎn)生原因及降低途徑[J]. 天然氣與石油，2005（3）：20～22.

[4]陳庭煌，楊曉寧，王玲，等. 天然氣輸差問題的分析[J]. 油氣儲(chǔ)運(yùn)，2003（1）：39～42.

國家管網(wǎng)集團(tuán)榆濟(jì)管道有限責(zé)任公司榆林首站