天然气长输管网输差探讨

天然气长输管网输差探讨

摘要：输差控制是天然气经营企业的一个关键指标，直接影响企业生产经营;本文针对天然气长输管网企业输差控制工作机制，分析影响因素，指出计量工作的不足，提出改进措施及建议。

关键词：天然气输差;分析;控制措施

本文针对当前技术及管理现状对输差定位、输差分析与输差控制等问题进行了探讨，提出了天然气输差控制措施和输差分析方法。

在长输管道中，将用于平衡商品天然气的输差定义为中间计量同交接计量间的流量差值，其公式表达如下：

ΔQ=（V1+Q1）-（Q2+Q3+V2）

其中，ΔQ表示为管道平衡输气量在某一时间内的差值;V1为开始时管道内的储存气量;Q1为同一时间段内的输入气量;Q2为同一时间段内的输出气量;Q3为同一时间段内生活用气量与放空气量之和;V2为终了时管道内的储存气量。为便于分析，通常使用输差率来研究企业的输差管理状况，计算公式为：η=ΔQ/（V1+Q1）

由公式分析得出，造成输差现象产生的主要影响因素不仅体现在管路储量计算的误差与计量系统的误差上，还体现在气体放空、阀门和管道的泄漏损耗上，及其体现在由气体组份等因素带来的误差上。

1.输差的影响因素

1.1脉动

在整个长输管道系统中，压力波动过大，压降速率过大都会导致天然气流动状态发生改变，产生的脉动流或漩涡流等都会对计量带来误差。

1.2气质变化

天然气计量中根据气体组分数据分析，其最为重要的两个物理性参数为超压缩因子与密度，二者数据的可靠性与准确性对于计量来说，均会产生重大影响。

1.3计量装置的误差

1.3.1孔板流量计

孔板流量计是当今国内常用的天然气计量方法，但是在实际生产活动中，会

出现孔板变形或是弯曲现象，主要还是安装和维修孔板时操作不当所造成，将直接影响流量的测量结果，导致增大误差的不良现象发生。在天然气传输过程中，由于孔板截面和流速突变孔口处存在锐边，管道内的杂质易聚集于此处，将会严重腐蚀孔板，影响测量管内壁的相对粗糙度，使孔板流出系数随之改变，降低孔板流量计的精准度，使其不能够达到测量使用要求。因孔板流量计的孔板截面、锐边以及流线处变化极为灵敏，若出现杂质堆积现象，将会使孔板流量计的计量偏差范围扩大到2%-25%[4]。

1.3.2气体超声波流量计

气体超声流量计是由流量计表体、信号处理单元、超声换能器等构成的流量计量器具。对于气体超声波流量计的测量准确度而言，现场环境气体流动状态的速度分布与涡流状况是其主要影响因素[5-7]。而为了避免因速度分布和涡流状况因素造成的误差问题出现，根本解决办法是在一定程度上确保流量计的前后直管段的长度要求，同时还要合理的设计声道配置方式和结构，从而使多声道配置顺利进行，在很大程度上解决因速度分布和涡流状况对测量准确度不良带来的影响。

1.4计量仪表的选择

根据节流装置计算公式表明，对测量准确度起直接影响作用的是天然气的物理性参数变化情况，所以对于天然气的温度、密度、压力等参数进行测量时要选择合适的测量仪表。当测量天然气各参数时，若出现数据波动现象，应及时的进行测量误差修正，避免仪表运行失态。

2.控制措施

2.1合理进行气样的采集和分析

天然气在远距离输送和多种气源的情况下，考虑合理的增设气样采集装置布置在靠近各个计量点的位置上。根据每个点的气样性质变化进一步确定采样时间，针对变化大的气样地点，将采样周期适当缩短。与此同时，为了做到及时修正和测量，对于较为先进的气体在线色谱分析技术或是连续定值取样方法可应用于测量流量较广和经济技术条件较优的地方。

2.2计量仪表

要从设计选型开始把关，坚持采用数据远距离传输系统为流量大用户服务，达到实时监控的目的，从而在一定程度上实现流量计适用性和精准度的提高。在进行周期性在用计量表送检的同时，还要注意定期对在用计量表进行巡检，确保计量表的正常运行，避免出现仪表误差过大现象，如若出现异常立即拆下送检判别，并按照相关规定要求对仪表进行更换。

2.3输差的定位预警

在对计量数据库的建立过程中，不仅要时刻进行运行参数存档，还要应用仿真软件对管道进行细微异常的及时判断，进而做到准确发现输差，并进行及时调整。比如说，采用计算机预警输差，也就是用计算机计算各段管道的每时当量水力摩阻系数，根据水力摩阻系数与管道压强之间的关系，确定非正常压降下输差现象的发生。在输气过程中，进一步通过比较发现，缩小范围确定出现输差的管段。

2.4采取有效措施改善脉动流或漩涡流

将除尘脱水效果良好的设施安置在计量装置上游，并进行定期的清管作业，去除管线中游离液体，进一步保证管道线路通畅，防止出现积液较大脉动现象;在管路安装过程中，为防止出现流态干扰元件现象，应尽可能不使用弯头和变径管，以及方便于多用户输配气所采用的汇管等;各阀门使用适当，尽可能不将计量装置上的截断阀用于管道节流，代替节流元件使用;将缓冲设施或是脉动衰减器安置于计量装置与脉动源之间，从而改善脉动流;对于不同类型和强弱的旋涡，整流设备要选择适当。

2.5应加强计量数据的管理工作

在对计量数据的管理过程中，应注重管道的置换和阴保系统测试数据的统计工作，做到对计量数据进行定期的抽查，进而使计量数据的可信度得以提高。为此，在计量表上增设SCADA系统，目的就是及时发现输差源头，实现输差自动分析预警。

参考文献：

[1]彭雪锋，杨红等燃气输差的成因分析与管网输差控制[J]天然气技术与经济，2011（5）：34-36.

[2]王东，等.差压式孔板流量计的误差来源与控制对策[J].天然气工业，2004，24（10）：132-135.

[3]天然气流量计量编写组.天然气流量计量[M].北京：石油工业出版社，2001.

[4]罗明强.天然气流量计量中的现场影响因素分析及对策（续一）[J].天然气工业，2000（2）：101-102.