天然气长输管道计量输差产生原因分析及控制措施

摘要：我国对环境保护的重视程度越来越大，传统的化石能源消费所占比例在逐年降低，而天然气作为一种清洁能源，在国民经济发展中所占比重越来越大，这就提升了天然气计量工作的难度。天然气在长距离输送过程中，由于受到各种因素的影响，导致其面临着很多问题，不仅影响天然气正常输送，同时也给企业的效益带来损失。输差直接影响着企业的经营效益和管理效率，因此，天然气运行管理技术水平的高低直接受到输差控制管理技术的影响。本文主要探析天然气长输管道输差控制技术，从而为同行业实际生产提供有效理论指导。

关键词：天然气；输差；原因分析；控制措施

随着我国经济的快速发展，环境也在不断地恶化，因此为了提高环境保护效果，天然气这种清洁性能源也成为了主要使用的能源类型之一。天然气需要使用管道进行输送，可以保证输送过程中的安全性，但是在实际的能源运输过程中经常出现计量输差的问题，增加了用户使用天然气的安全隐患，也会增加企业的投入成本。本文从提升天然气利用效率的角度出发，阐述了天然气管道输送计量输差的概念、发生原因，以及有效控制天计量输差的有效措施。

1输差的定义

天然气场站普遍使用天然气体积量来进行计量，输差指的是一定时间内管道内气量的输入、输出过程中考虑生产生活的消耗用气、放空气量以及管存变化后，产生的差值，天然气输差计算公式：△Q=Q输入-Q输出-Q消耗-Q放空-△Q管存（1）式中：△Q表示计量输差，Q输入表示场站输入气量，Q输出表示场的输出气量，Q消耗表示生产生活的消耗用气，Q放空表示放空，△Q管存表示场站管存变化气量。

2.输差产生的原因分析

2.1设计、安装影响因素

一是按照流量计设计规范管理，流量计的安装都有一定要求。例如：有些分输阀室、无人值守站场，因下游用户的发展，需要从一些阀室直接开口接气，由于征地手续繁琐复杂，场地无法满足计量撬整体铺设，致使流量计未按照国家规范要求安装。二是按照站场设计原则，一般是天然气经过过滤、计量、调压后分输至用户，而目前根据现场实际情况，很多天然气公司为节省投资，直接采用流量计计量后，通过流量计调节阀控制流量给下游分输，在下游管存压力过高时，会存在反输导致重复计量问题。同时，流量计调节阀在限流时，噪声往往较大，直接干扰超声波计量。

2.2放空及检维修作业损失因素

一是在生产运行工程中，避免不了定期的设备检维修、排污等作业，这些作业涉及到的放空量，没有具体的计量仪表测算，仅能凭经验估算，间接影响了上下游输差。二是站场涉及到的阀门、设备设施、仪表器具，偶尔会出现泄漏或内漏，造成天然气损失。三是阀门因限位、阀芯表面有划痕或污物使阀门内漏，也会造成天然气损失。四是有些站场收发球筒前的球阀内漏，严重的会在较短时间内就会平压，为了安全起见，一般要求一段时间后再放空，引起场站放空量计算不准确，进而造成输差。

2.3计量仪表影响因素

在生产运行中，输差较大时的主要原因在于仪表误差。一是流量计选型不符合要求。例如，某些下游用户前期需求量可能较小，但流量计选型是根据长远需求量选择的是大量程的，就会导致在生产运行初期，流量计长期处于小流量供气状态，直接影响计量的准确性。二是参与计量的压力变送器、温度变送器选型不符合要求，压力变送器、温度变送器测量上传值直接参与了标况体积的计算，影响着标况体积量的计算准确度。三是计量仪表超期未进行检定；四是在实际生产运行中，压力变送器引压管手阀未全开到位等均会使压力数值不准确；五是变送器未按照规定使用绝压表而是使用了表压表，但流量计算机一般默认的是绝压表，导致计量错误；六是变送器与机柜的接线故障，使流量计算机选择了系统默认值进行标况体积量的计算；七是变送器实际量程与流量计算机机柜相应参数量程设置不一致，导致计量出现偏差；八是气体组分的影响。如采用的气相色谱分析仪计算的结果有问题，或者采用的预设气体组分与管道气质的实际组成不符，也会使计算结果出现误差。

2.4人为因素

一是站场操作人员巡检不力，现场有些设备设施存在轻微漏气，未及时发现。二是操作不当，场站个别员工阀门关闭不严造成内漏；三是输差管控工作认识不足，有些站场值班人员为了省事，只要阀门开着未到指定流量计，就不对阀门进行管控，流量计有时处于低负荷状态下运行，导致流量计计量准确性降低。四是计量管理人员对计量统计数据的不重视，致使计量数据有异常时，不能第一时间做出判断。

3输差的管控措施

天然气在国民经济发展中发挥的作用越来越大，而管道输差控制技术直接影响着企业的经营和管理效益。企业进行输差管理工作主要依据天然气生产管理系统的数据的收集、处理分析及企业标准来进行开展。结合实际调研情况，提出完善天然气管道输差控制的建议。

3.1严守设计标准、施工安装规范

严格按照站场设计相关规范标准执行设计，充分考虑站场在运行过程中的实际经验，优化出最佳的设计方案。在流量计安装过程中，严按照国家规范标准[3]，不带流量计调整器的情况下，流量计上游至少需要50D的直管段，带流量计调整器的情况下，流量计上游至少需要30D的直管段，且流量计调整器宜安装在流量计上游10D处，流量计下游直管段长度至少应为5D。在不满足场地加装计量设备时，可适当考虑征地或者将计量资产放于下游场地，由公司负责统一管理。

3.2合理安排放空及检维修作业计划

在生产运行日常管理过程中，由生产运行部门结合站场的工作实际，统筹安排检维修作业计划，合理安排放空、排污、检维修作业，安排有经验的技术人员核算当日放空耗散量，以确保计量输差的精准性。

3.3加强计量设备管理标准化建设

一是针对流量计选型不满足生产实际需求时，为避免流量计长期处于小流量供气状态，一般采用间歇性供气或利用调节阀调节流量供气。二是对于压力变送器，应定期开展压力变送器的比对工作，与对比变送器进行比较，以确定是否故障；利用变送器手操器检查设置是否正确，核查示值误差是否满足计量精度；定期检查手阀是否全开到位，引压管及手阀是否阻塞；查看仪表安装是否正确，仪表是否是绝压表；三是对于温度变送器，应定期检查导热油，如有变质或者杂质应及时更换，防止温度传输的迟滞；四是针对选型不合格的变送器，应及时更换。四是对于超声流量计，利用流量计诊断软件，定期检查声速、气体流速（零流量下的）、性能、增益限值及增益水平值等，以确定流量计是否故障。五是对于流量计算机，固定气源场站可以定期更新组分，多气源场站则应配备气相色谱分析仪实时将组分计算结果传输至流量计算机，以确保计算机的组分与管道气质组分一致，以保证计量的准确性。六是坚持仪表定期送检制度，按照检定周期及时送至第三方机构依法合规地检定。

3.4加强计量人员与计量数据管控

一是配置合格的计量人员，切实有效迅速地解决计量问题。二是加强计量数据统计以及比对工作，做好每日的数据统计，同时跟上下游流量计进行比对，以便发现问题。管网运行条件进一步成熟的情况下，可将长输管道为下游计量的流量计与下游用户流量计进行对比管理，以便精准定位输差问题[4]。三是在确保计量队伍稳定的基础上，加强对计量队伍中高素质人员的培养，建立起一支高水平的计量队伍。四是加强对基层站场人员的业务培训，增强其综合业务素质能力，以便最大限度减少计量输差，减少天然气运输期间的损耗量。

4结束语

天然气长输管道计量输差是一个错综复杂涉及多专业的问题，本文结合工作经验，分析了目前较为常见的输差原因，并提出了相应的控制措施。但是，随着天然气行业的发展，新的输差问题也会随之而来。为了有效管控输差问题，企业必须高度重视。