LNG接收站計(jì)量誤差的影響因素及應(yīng)對(duì)措施

王 柯

（湖北省天然氣發(fā)展有限公司，湖北武漢 436000）

天然氣外輸過(guò)程中輸差一直存在，直接造成天然氣企業(yè)成本增加，降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。LNG接收站有著諸多儀器設(shè)備，尤其是計(jì)量設(shè)備運(yùn)行時(shí)會(huì)受到多方面因素影響，需要提前制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)方案，有效控制輸差問(wèn)題。一旦輸差失去控制，將會(huì)給天然氣企業(yè)造成巨大損失。而且原則上在管道不出現(xiàn)泄漏的情況下，計(jì)量誤差直接決定輸差，從源頭著手控制輸差并最大程度減少輸差，以保證天然氣公司的經(jīng)濟(jì)效益。

1 LNG接收站計(jì)量誤差的主要影響因素分析

1.1 流量計(jì)的因素

當(dāng)前超聲波流量計(jì)是LNG高壓外輸使用的主要設(shè)備。這一流量計(jì)本身測(cè)量精度高、量程大、壓損小且安裝簡(jiǎn)單，因此在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用。其計(jì)量原理為超聲波在不同介質(zhì)中傳播速度存在差異。

超聲波流量計(jì)運(yùn)行時(shí)造成超聲信號(hào)出現(xiàn)問(wèn)題的原因復(fù)雜，主要為環(huán)境噪聲、超聲噪音、信號(hào)衰減、介質(zhì)密度不均勻等，都會(huì)造成計(jì)量誤差的出現(xiàn)，有必要做好研究分析工作。

1.2 天然氣組分

LNG計(jì)量誤差受到天然氣組分測(cè)量精確度的影響，而且這種影響與組分的摩爾質(zhì)量成正比，即組分摩爾質(zhì)量越大，對(duì)計(jì)量準(zhǔn)確性的影響越大。

實(shí)際中LNG接受的天然氣組分差異較大，因此測(cè)量組分的精確度直接影響到超聲流量計(jì)計(jì)量的 精度。

1.3 二次儀表選型

超聲波流量計(jì)大多選擇高精度變送器完成壓力與溫度補(bǔ)償，因此，二次儀表選擇也是影響計(jì)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素，直接對(duì)輸差大小造成影響。這個(gè)過(guò)程中二次儀表的型號(hào)、量程及信號(hào)傳輸方式是否合理，都會(huì)影響到最終計(jì)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

LNG接收站配備的溫變量程為-20～80℃，流量計(jì)算機(jī)參數(shù)也需要設(shè)置在這一量程內(nèi)，但如果選擇溫變量程為-20～50℃，這一接收站每天輸送300萬(wàn)方左右的天然氣。選型錯(cuò)誤會(huì)造成10d出現(xiàn)248萬(wàn)方計(jì)量，存在較大的誤差數(shù)量。這種情況的存在，會(huì)直接給天然氣公司帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失。

2 LNG接收站計(jì)量誤差的成因分析

2.1 意外因素

影響計(jì)量輸差的首要因素就是意外因素，在天然氣輸送的過(guò)程中，個(gè)人和管道影響的程度相對(duì)較小。但只要存在這種問(wèn)題，就會(huì)造成非常明顯的經(jīng)濟(jì)損失。在實(shí)際中，部分用戶為了減少天然氣的使用費(fèi)用，會(huì)采用搭接管道、繞過(guò)計(jì)量裝置的方式，造成計(jì)量輸差的出現(xiàn)。計(jì)量設(shè)備失靈、管道線路受損也會(huì)造成計(jì)量輸差。

計(jì)量設(shè)備經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用，管道的密閉性影響以及周?chē)h(huán)境的腐蝕作用都會(huì)造成天然氣泄漏問(wèn)題的出現(xiàn)。加上區(qū)域因素的影響，一旦出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害還有可能造成管道的斷裂問(wèn)題。在天然氣的施工管理中，由于施工人員的行為也有可能造成計(jì)量誤差，天然氣本身具有一定的隱蔽性，因此難以發(fā)現(xiàn)泄漏的位置。

2.2 操作失誤

在天然氣企業(yè)進(jìn)行計(jì)量操作時(shí)，由于工作人員的綜合素質(zhì)不高，造成的操作失誤，也會(huì)造成不同程度的計(jì)量輸差。具體包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：

（1）缺乏法律意識(shí)，存在以假亂真的問(wèn)題。

（2）在抄表的過(guò)程中，偷工減料，工作態(tài)度不端正，責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)。

（3）本身的專業(yè)素養(yǎng)不高，難以掌握新的計(jì)量技能。因此人員操作也是造成計(jì)量輸差的重要方面。一般情況下，天然氣的集輸站會(huì)設(shè)置放空流程，目的在于及時(shí)泄放管線內(nèi)的存氣。由于存氣通常情況下量比較小，因此對(duì)整體的輸送不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。但在具體供氣的過(guò)程中，由于管道內(nèi)氣量的不穩(wěn)定因素會(huì)增加輸氣的難度，也會(huì)表現(xiàn)為一定的計(jì)量偏差問(wèn)題。

2.3 檢修機(jī)制問(wèn)題，影響設(shè)備使用壽命

當(dāng)前，大部分計(jì)量?jī)x表的檢修人員沒(méi)有真正理解設(shè)備檢修的重要性，在日常的工作開(kāi)展過(guò)程中，只是按照時(shí)間規(guī)定對(duì)設(shè)備開(kāi)展一系列的檢修活動(dòng)。在檢修的過(guò)程中，不夠重視設(shè)備的工作特定，因此存在盲目檢修的問(wèn)題。這種操作本身也會(huì)對(duì)設(shè)備造成不同程度的損害，從而加速設(shè)備的老化問(wèn)題，縮短設(shè)備的使用壽命，在很大程度上也增加了的運(yùn)營(yíng)成本。目前，對(duì)計(jì)量?jī)x表的可靠性維修工作的重視程度不斷提升，開(kāi)始組建專業(yè)的維修隊(duì)伍。但大部分計(jì)量?jī)x表的檢修人員掌握的檢修技術(shù)非常有限，因此在工作開(kāi)展的過(guò)程中部分人員只是依照經(jīng)驗(yàn)開(kāi)展工作，不能全面檢修設(shè)備，難以及時(shí)消除設(shè)備可能存在的問(wèn)題。一旦設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障，由于維修人員的專業(yè)性不強(qiáng)，導(dǎo)致整個(gè)檢修工作不能快速完成，影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。設(shè)備檢修效率低下也會(huì)給的計(jì)量?jī)x表運(yùn)行帶來(lái)一定的隱患，一旦檢修工作沒(méi)有完成造成故障，正常工作就不得不停止，這種問(wèn)題一旦發(fā)生，將會(huì)威脅患者的生命安全。

2.4 設(shè)備應(yīng)用問(wèn)題，技術(shù)人員素養(yǎng)偏低

由于計(jì)量?jī)x表結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，種類較多。在實(shí)際工作中，計(jì)量?jī)x表使用依然存在較多的不合理現(xiàn)象。部分對(duì)計(jì)量?jī)x表維修人員的管理不到位，員工沒(méi)有經(jīng)過(guò)系統(tǒng)訓(xùn)練就上崗，導(dǎo)致大部分維修工作在開(kāi)展過(guò)程中不夠?qū)I(yè)，過(guò)分依賴經(jīng)驗(yàn)。技術(shù)掌握不全面，容易造成設(shè)備的片面處理，面對(duì)突發(fā)事件的處理流程也不夠規(guī)范，非常不利于計(jì)量?jī)x表的安全供應(yīng)。如果不能正確處理機(jī)械故障，很有可能造成火災(zāi)等事故的發(fā)生，一旦發(fā)生火災(zāi)將會(huì)造成嚴(yán)重的事故。

隨著制造業(yè)的快速進(jìn)步和創(chuàng)新，市場(chǎng)對(duì)維修工作人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力也提出了新的要求。我國(guó)目前從業(yè)人員的技術(shù)水平相對(duì)較低，難以滿足維修的實(shí)際工作需要，這也是維修技術(shù)發(fā)展過(guò)程中需要解決的實(shí)際問(wèn)題。

（1）維修人員的經(jīng)驗(yàn)判斷、手工操作與機(jī)械修理。

（2）計(jì)量?jī)x表設(shè)備相關(guān)零件的拆卸，利用相應(yīng)的工具和維修經(jīng)驗(yàn)最終確定修理方案。

（3）需要通過(guò)更換零部件或者修理舊部件的方式解決故障問(wèn)題。

（4）傳統(tǒng)的計(jì)量?jī)x表設(shè)備修理時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，對(duì)于故障的診斷工作需要消耗較多的時(shí)間，因此維修成本也在提升，這也在很大程度上影響了維修行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

3 LNG接收站計(jì)量誤差的有效應(yīng)對(duì)措施分析

LNG接收站計(jì)量誤差產(chǎn)生難以避免，但可以采取有效措施進(jìn)行控制，將這種誤差降到最低，切實(shí)保證天然氣公司的經(jīng)濟(jì)效益。

3.1 優(yōu)化計(jì)量方式

就當(dāng)前而言，天然氣的計(jì)量主要包括三種方式：體積計(jì)量、質(zhì)量計(jì)量以及能量計(jì)量。在我國(guó)，體積計(jì)量是最常見(jiàn)的一種方式，而發(fā)達(dá)國(guó)家通常采用的是能量計(jì)量方式。借助能量計(jì)量方式可以平衡和保障各方的實(shí)際利益，但在具體實(shí)施的過(guò)程中需要積極引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，比如在線色譜系統(tǒng)等，從而提升計(jì)量的自動(dòng)化水平，減少計(jì)量輸差的出現(xiàn)。

（1）減少噪聲的影響。在儀表的設(shè)計(jì)文件中，要充分考慮噪音的影響，尤其是對(duì)運(yùn)行環(huán)境要求高的精密儀器，要選擇合適的安裝位置和降噪裝置，盡可能地減少環(huán)境對(duì)儀表和影響，保證儀表的正常運(yùn)行。

（2）二次儀表的選型和安裝。二次儀表的選型和安裝是很重要的一環(huán)，要根據(jù)建造工程的特點(diǎn)選擇合適的儀表型號(hào)和測(cè)量范圍，從根本上減少儀表自身帶來(lái)的誤差，按照設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)完成儀表的安裝，并經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的調(diào)試，確保儀表的正常運(yùn)行。

（3）儀表的維護(hù)。儀表在運(yùn)行過(guò)程中，需要進(jìn)行定期的檢查、保養(yǎng)和維護(hù)，選擇一次儀表和二次儀表對(duì)比的方式，確定二次儀表的數(shù)據(jù)是否正確。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行定期的檢定和校準(zhǔn)，確保一次儀表和二次儀表的正常運(yùn)行。通過(guò)添加潤(rùn)滑油等方式，延長(zhǎng)儀表的使用壽命，減少儀表的頻繁更換帶來(lái)的誤差。

3.2 完善計(jì)量流程

在控制計(jì)量輸差的工作中，完善計(jì)量流程也是非常關(guān)鍵的一步。完善的流程體系是保證天然氣貿(mào)易安全順利的重要條件，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣的實(shí)時(shí)對(duì)比和監(jiān)測(cè)。當(dāng)前盡管還沒(méi)有出現(xiàn)有效的技術(shù)對(duì)流量計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但可以借助分區(qū)監(jiān)測(cè)、分段監(jiān)測(cè)的方式，通過(guò)相互之間的對(duì)比，減少輸差問(wèn)題。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)比，可以快速發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)輸差的原因，進(jìn)一步判斷輸差出現(xiàn)的時(shí)機(jī)，為后續(xù)的預(yù)防控制提供重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。企業(yè)應(yīng)該加大監(jiān)測(cè)力度，結(jié)合數(shù)據(jù)的變化情況判斷流量計(jì)的運(yùn)行狀態(tài)。同時(shí)還應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)器做好溯源分析，定期檢查量值的傳遞情況，充分發(fā)揮設(shè)備的作用，提升輸差的控制水平。

選取與樣氣組分相近的標(biāo)氣，并對(duì)色譜進(jìn)行定期標(biāo)定，保證色譜分析組分的精度。選取合適的在線色譜進(jìn)行組分的實(shí)時(shí)測(cè)量，并定期與離線色譜的數(shù)據(jù)作對(duì)比，實(shí)時(shí)了解組分的變化趨勢(shì)，確保組分?jǐn)?shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)樣氣組分值和實(shí)際運(yùn)行要求，對(duì)色譜的參數(shù)值進(jìn)行微調(diào)，保證色譜組分分析的準(zhǔn)確性。定期對(duì)色譜進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，更換氣動(dòng)閥和色譜柱，避免雜質(zhì)等污染色譜柱造成數(shù)據(jù)偏差，保證色譜的運(yùn)行狀態(tài)良好。

意外事件是天然氣接卸和輸送過(guò)程中，因人為或管道本身出現(xiàn)問(wèn)題而引起的輸差，盡管其發(fā)生概率小，但一旦發(fā)生就會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，是不可忽視的輸差影響因素之一。管道自身主要是泄漏或外在不可抗力因素造成的誤差，此類誤差的應(yīng)對(duì)措施就是加強(qiáng)管道的巡檢與維護(hù)，確保管道的正常運(yùn)行。人為因素也是造成計(jì)量誤差的原因之一，人為因素有很多，上述儀器儀表的影響都包含人為因素，人為因素也是最不可控的。為了減少人為因素帶來(lái)的誤差，應(yīng)該加強(qiáng)操作人員專業(yè)方面的訓(xùn)練，增強(qiáng)操作人員的專業(yè)操作技能，加大專業(yè)操作的考核，減少誤操作帶來(lái)的誤差。

3.3 監(jiān)控輸送管道

管道的異常是造成計(jì)量輸差的主要原因，因此天然氣企業(yè)應(yīng)該提升對(duì)管道運(yùn)行的重視程度。通過(guò)全面做好監(jiān)控管理工作，及時(shí)有效發(fā)現(xiàn)管道的變化情況，快速反應(yīng)，及時(shí)控制住計(jì)量輸差。在現(xiàn)代社會(huì)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在監(jiān)控中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，因此企業(yè)可以充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)信息的實(shí)時(shí)傳遞。對(duì)此，企業(yè)應(yīng)該積極建立計(jì)量數(shù)據(jù)中心，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)形成相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)，有效管理管道的運(yùn)行情況，并及時(shí)通過(guò)傳感器做好數(shù)據(jù)的收集工作。在日常管理中，一旦發(fā)現(xiàn)異常，可以快速定位天然氣管道的實(shí)際位置，通過(guò)快速處理，降低天然氣企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。比如，在不同段的天然氣管道、不同時(shí)間段當(dāng)量水力摩阻系數(shù)都是有規(guī)律的，一旦出現(xiàn)變化，就意味著管道內(nèi)氣壓下降，后臺(tái)會(huì)自動(dòng)向工作人員發(fā)送異常數(shù)據(jù)。

管道泄漏也是輸差出現(xiàn)的重要原因，對(duì)此企業(yè)可以使用防盜系統(tǒng)對(duì)管道的泄漏情況進(jìn)行有效監(jiān)督。目前聲波法是經(jīng)常使用的一種手段，可以對(duì)高壓天然氣噴出時(shí)產(chǎn)生的聲音信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)信號(hào)泄漏的位置進(jìn)行定位。電位測(cè)試也是常用的一種方式，這種處理方式相對(duì)煩瑣，但可以監(jiān)測(cè)到管道的腐蝕情況，從而進(jìn)一步分析腐蝕區(qū)域和腐蝕位置，為后續(xù)輸差控制工作的有效開(kāi)展提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.4 制定完善的檢修制度

科學(xué)合理的維修方案對(duì)于提升設(shè)備運(yùn)行的可靠性具有重要意義，這也是各項(xiàng)工作順利開(kāi)展的重要保障。對(duì)此，需要根據(jù)實(shí)際情況有效指導(dǎo)各項(xiàng)維修工作的進(jìn)行。將方案優(yōu)化與實(shí)踐結(jié)合，更好地解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。企業(yè)需要制定固定周期的維修計(jì)劃，并穿插一系列動(dòng)態(tài)檢修活動(dòng)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的細(xì)微問(wèn)題，快速處理，避免隱患影響的擴(kuò)大，保證計(jì)量?jī)x表的可靠性與安全性，保證計(jì)量?jī)x表正常運(yùn)行，提升其使用性能，防止其突然故障或失效進(jìn)而引發(fā)的一系列運(yùn)行事故。

應(yīng)準(zhǔn)確辨識(shí)與分析計(jì)量?jī)x表內(nèi)部運(yùn)行情況，針對(duì)可能出現(xiàn)的故障隱患、形式、危害等，通過(guò)科學(xué)分析與評(píng)估后，提前制定相應(yīng)的預(yù)防措施。與此同時(shí)，需要及時(shí)改進(jìn)整個(gè)維修系統(tǒng)，組織檢修人員學(xué)習(xí)行業(yè)先進(jìn)技術(shù)與方法，熟練掌握相應(yīng)的檢修方法與故障處理方案。同時(shí)，要全面掌握設(shè)備性能，評(píng)估計(jì)量?jī)x表的使用壽命，定期檢測(cè)設(shè)備各項(xiàng)指標(biāo)，做好等級(jí)評(píng)估工作，做好分類處理，提高計(jì)量?jī)x表的使用 質(zhì)量。

3.5 嚴(yán)格控制更換零部件的質(zhì)量

計(jì)量?jī)x表長(zhǎng)期使用會(huì)出現(xiàn)各類故障，故障排除時(shí)多采取更換零部件的方式，這就需要替換的零部件有著高質(zhì)量。計(jì)量?jī)x表內(nèi)部存在大量零部件，這些零部件都起著重要作用，影響到計(jì)量?jī)x表的整體運(yùn)行質(zhì)量。因此維修人員檢修計(jì)量?jī)x表時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)某些零部件存在缺陷，需要及時(shí)更換，并對(duì)待更換零部件質(zhì)量進(jìn)行檢查，以滿足計(jì)量?jī)x表的使用需求。

這就需要維修人員嚴(yán)格檢查零部件質(zhì)量，準(zhǔn)確判斷其質(zhì)量是否滿足設(shè)備運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，采取正確零部件更換方式，選擇合適的測(cè)試手段判斷零部件質(zhì)量。只有保證待更換零部件的質(zhì)量，經(jīng)過(guò)正確磨合后才能提高計(jì)量?jī)x表運(yùn)行的穩(wěn)定性，切實(shí)滿足企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的需求。更為重要的是，保證待更換零部件可以延長(zhǎng)計(jì)量?jī)x表的使用壽命，降低后期設(shè)備維修頻率，實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備維修成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)強(qiáng)化計(jì)量工作實(shí)現(xiàn)輸差的高效管控，需要提高計(jì)量人員的專業(yè)與技能。同時(shí)，做好儀表二次選型及安裝質(zhì)量控制，確保相關(guān)設(shè)備可以正常運(yùn)行。通過(guò)培養(yǎng)與提高企業(yè)計(jì)量管理水平，促進(jìn)天然氣公司經(jīng)濟(jì)效益的提升，但這是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)且艱巨的工作，需要做好相關(guān)研究準(zhǔn)備工作，實(shí)現(xiàn)推進(jìn)天然氣企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的目的。