浅谈天然气管网输送计量差分析的应用

广东省天然气管网有限公司 潘金旺

关键字：天然气管网 输送计量差 输差分析

天然气作为清洁能源在国家能源结构中占据着越来越重的地位。天然气管道输送企业(中游方)具有点多、线长、面广的特点，因为这些企业只在接气站场进站口和输气站场出站口处安装超声波流量计，所以在天然气计量中存在输送计量差(简称输差)。

输差在管网生产运行和计量管理中是一项很重要的指标。输差分为单点输差和系统输差：单点输差为中游方计量数与上游气源方计量数或下游用户方计量数的差值；系统输差为一条输气管线的总销售气量减去总接气量加上管存变化量。输差为正数代表中游方计量盈余，输差为负数代表中游方计量亏损。

输差已成为天然气管道输送企业经营管理的重要工作内容，直接关系着企业的经济利益。因此为减小天然气管网输差，将损失控制在最小范围内，须查找并分析天然气输送过程中导致计量系统输差产生的原因，并为管道输送企业在计量输差的控制上提出相应的解决措施和建议。

1 输差产生的原因

输差是不可避免的。在天然气输送过程中，燃气管道企业因输气量、资金等原因，采用的多种计量仪表设备未形成统一计量系统，都会导致输差的产生。

输差产生的原因主要有以下几种。

1.1 计量系统偏差

目前国内天然气的计量大多采用孔板流量计。在正确制造和安装的前提下，其测量精度能够满足计量标准的要求，实际使用过程中由于节流装置的设计、制造、安装和使用条件不符合标准要求，或仪表选择不当，都会影响孔板流量计的测量精度。

常见计量系统偏差产生的原因如下：计量撬中温度变送器和压力变送器产生偏差而引起的计量系统偏差；色谱分析仪分析的气质组分产生偏差而引起的计量系统偏差；在接气和输气计量时瞬时流量不在超声波流量计精确计量范围内而引起的计量系统偏差。

1.2 输气系统的泄漏

输气系统的泄漏有三种类型：偶然性泄漏、长期性泄漏和普通运行泄漏。偶然性泄漏是指由于输气系统在长期运行过程中的腐蚀和输配设备安装不当或设备发生故障所导致的泄漏；长期性泄漏是由于输配气站本身工艺设计的不合理或设备质量不好导致的泄漏；普通运行泄漏是指由于某些站场管部件本身设计不当造成腐蚀从而引发的偶然性泄漏。输气系统的泄漏绝大部分属于偶然性泄漏。输气系统的泄漏将直接导致输气干线起点和终点流量计量值之间的差异，从而引起供需双方的计量纠纷。

1.3 管道、阀门的泄漏

常见管道、阀门泄漏输差产生的原因有管道气密性问题造成天然气泄漏而引起的计量系统偏差和排污阀或放空阀内漏造成天然气损耗而引起的计量系统偏差。

为减少管道泄漏可采取的措施：按国家标准严格控制输气系统的天然气气质；合理设计输气干线和输配气站输气工艺；提高管道和部件的制造和安装质量；采用先进的防腐技术和设备；做好输气系统设备的维修和保养工作以及提高职工的技术水平等。

1.4 温度的波动

输气干线管存计算受输气平均温度取值的影响。输气平均温度接近地温，由于各站场没有地温温度计而采用站场进站温度来计算输气干线管存，而进站温度受节流效应及停输气时的环境温度影响，故温度的波动将干扰输气干线管存计算，进而影响日系统输差计算，造成输气干线管存计算不准确。

1.5 上游气源方输气站计量偏差

目前国内天然气市场均执行原能源部、国家计委(能源油[1990]943号)文“原油、天然气和稳定轻烃销售交接计量管理规定”，以供方计量为准，因此上游气源方输气站计量数的偏差会影响中下游方的输差。

1.6 计量管理不到位

常见的计量管理不到位产生输差的原因有：操作人员在与上下游计量交接时计量数填报不准确而引起的输差；超声波流量计日常维护保养不到位而造成流量计重启、故障等使得计量不准确而引起的输差。

2 输差控制的措施

针对上文阐述的输差产生原因，可通过以下措施进行输差控制。

2.1 加强对计量系统的维护保养

在日常工作中，对站场防震压力表，每半年检定一次；对双金属温度计，每一年检定一次；对压力、温度变送器，每一年检定一次；对差压变送器，每一年检定一次；对色谱分析仪，流量计算机，每年需分别检定一次并出具报告；对超声波流量计每两年需送出检定(如果超声波流量计具有自诊断功能，且能够保留报警记录，也可每六年检定一次。并每年在使用站场进行使用中检验，前提是每年要进行一次声速核查，要求声速核查的误差不能超过0.2%)；应定期对孔板流量计中的孔板进行清洁、维修或撤换，并且对测量流量进行修正。

2.2 做好管道运行监测，减少管道、阀门的泄漏

(1)站场操作人员按照要求定时对站场仪表管阀件进行验漏，发现漏点及时处理。

(2)站场操作人员定期对排污、放空阀门进行内漏排查，发现内漏阀门及时处理。

(3)巡线人员运用电位测试，判断管道的腐蚀点，及时采取措施，防范于未然。

(4)建议调控中心SCADA系统增加每小时系统输差计算功能，实现对管道每时每刻都在监控掌握中，当管道出现细微异常时，能够准确把握输差的发源地。

2.3 加强计量管理，减少人为失误

(1)站长加强对操作人员每日计量交接数上报的管理工作，调控中心做好每日计量交接数的审核工作，计量管理岗做好每日计量交接数的复查工作，层层把关以确保计量数的准确性。

(2)站场做好输气流量监控，确保输气流量在超声波流量计精确计量范围内。如果输气流量超过流量计最大计量值或者低于流量计最小计量值时，及时汇报调控中心。当流量超过流量计最大计量值时，调控中心下达增加计量支路指令；当流量低于流量计最小计量值时，调控中心与用户沟通后可采用间断性供气方法。

(3)站场操作人员做好对分析小屋气瓶压力的检查、对流量计算机报警的查看及确认，若发现异常及时上报计量管理岗。

(4)计量管理岗做好对超声波流量计、流量计算机、色谱分析仪的维护保养计划，按照计划定期下站对计量系统进行维护，将流量计重启、故障等风险降至最低。

2.4 建立计量工作联动机制

在日常工作中加强与上游气源方的沟通联络，建立计量工作联动机制。定期对色谱组分、计量参数进行比对，以便及时发现计量偏差。

3 输差分析的重要性

天然气输送过程受多种因素的影响，其计量准确度会受到相应的制约。尽管输差的产生是无法完全避免的，但如果采取有效措施，对产生输差的各种因素采取诸如补漏、更换、维修、投入及加强管理等措施，在很大程度上能对天然气管道输差进行控制且取得明显成效。例如，以年产7 亿m3天然气，按年1.3%的综合输差率计算，一年将产生近1 000万m3的计量差值，如果能在此基础将输差损耗控制在一半的范围内，对天然气管道输送企业来说是一笔可观的经济效益。

此外，输差分析有助于判断燃气管网系统是否存在泄漏。正常情况下计量系统所引起的输差率不会超过2%，如果输差较大，干线有可能是发生漏气或盗气。若出现输差异常波动，调控中心可通知管网巡线班组加强管线的巡护，并通知计量管理人员做好流量计排查。

4 结语

随着天然气管道输送企业的不断发展，运营规模不断扩大，生产运行管理和计量管理工作越发显得重要。因此，需建立起一支具备过硬专业技术水平的计量队伍，建立健全严格考核机制和一系列严密可执行的标准，从各个环节上严格把控，进而将计量输差减少到最小限度范围内。这不仅关系着企业间贸易的结算，同时也直接关系到天然气管道输送企业的经济效益。因此做好计量输差分析工作，将生产运行管理和计量管理工作数据化，这是实现天然气管道输送企业经济效益最大化的有效手段。