天然气管道输送计量输差的控制

天然气管道输送计量输差的控制

作者：王佳赵志伟

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2017年第02期

摘要：随着天然气在能源结构中的比例日益提高，天然气需求量不断增大，天然气在管输过程中的计量准确性的重要性日益突出。管输过程中的输差会造成供需双方的测量差异，严重时会导致双方矛盾，产生经济纠纷。本文就天然气管输过程中的输差产生原因进行分析，并就此提出针对性的输差控制措施，供天然气输送单位参考。

关键词：天然气；输差；控制措施

天然气管道运输过程中的输差产生原因，从技术层面分析，可总结为输送过程中的泄漏、计量流程配置、气体组分、管存误差以及包括放空在内的其他因素导致的输送误差。天然气管道输差成因较为复杂，除技术原因外，还存在管理因素导致的计量输差，本文在研究过程中，仅对技术原因造成的计量输差进行分析，并提出相应的控制措施。

1 计量输差成因分析

1.1 系统泄漏输差

泄漏输差的成因既有锈蚀穿孔等客观因素，也有人为的打孔窃气因素。客观因素方面，由于天然气管道长期运行，导致管道内外锈蚀穿孔，或由于地震、火灾、雷电、降雨等自然灾害，导致管道密封失效引起泄漏，或管线本身架设过程中存在失误，导致天然气泄漏，此类因素均可导致一定的计量输差。人为因素方面，利益驱使下，人为打孔窃气更加具有隐蔽性和目的性，同时造成的输差更大，有调查表明，在部分地区的天然气管网输送过程中，由于人为原因造成的输差，比例约为1.5%-3%。另外，基于天然气本身无色无味的性质，泄漏后不易察觉，不易定位，因此在输差构成中，泄漏输差不可避免，只能尽量减小。

1.2 计量配置输差

天然气输送管道系统构成较为复杂，所涉及设备除管道外，还包括各类计量仪表、管道阀门、监测传感器等。输送过程中，计量仪器与系统的匹配程度决定了计量配置输差的大小。目前高精度的天然气流量计，最高可达0.5级，主要在管线的重要节点和大型管道上推广使用。管道输送最常用的流量计精度一般在0.5-1.0级，型式以孔板流量计、涡轮流量计和超声波流量计为主。考虑流量计精度的最大差值，供气方与销气方分别采用精度上下限，则由于流量计产生的输差可达±2%-±3%。

1.3 气体组分输差

天然气输送过程中，气体组分对于天然气密度的影响较大。通常在天然气输送过程中，会对气体组分进行及时的更新，以便对气体体积、密度等进行计算。若由于主观或者客观因素导致组分未能及时测定及数据更新，则会影响输送量的计算，最终造成计量输差。以孔板流量计为例，以组分造成的密度偏差为0.05而言，由于密度变化造成的输差为±3.92%。

1.4 账面输差

账面输差主要构成为管存输差，在天然气计量过程中，计量输差应当为供应侧量减去销售侧量和管存量，因而，对于管存量的计算和测量，对于账面输差的数值影响较大。若在测量过程中，温度以及压力等测量数据出现错误，会造成管存量计算的错误。当管道运行压力为

2.5Mpa，运行温度为20℃时，压力误差在±0.05MPA时，所造成的输差率变化为±1.96%，而温度测量误差在±1℃时，所造成的输差率变化为±0.34%。

1.5 其他输差

管线运行过程中的正常排空、检修造成的管容损失等，也是造成管线输差的重要原因。由于天然气输送的不稳定性，在管线运行过程中，必然存在计量仪表高限或低限运行的情况，因此导致的计量仪表误差也是在输差计量中需要考虑的。

2 计量输差控制措施研究

针对上述计量输差产生的原因，本文针对性提出以下输差控制措施。

2.1 泄漏输差控制

客观因素导致的泄漏输差，在运行过程中可以通过定期对管线进行检修，对锈蚀管道做到及时维护或更换；此外，加强对管道泄漏的检测，提高检测准确度和定位精确程度，应用先进的多通道声发射技术，对管网泄漏点进行准确定位，进而及时维修，降低泄漏输差。

2.2 计量配置输差控制

对管线所属计量仪表进行定期检定和校准，提高计量精确度。同时对于供销双方计量进行对比监测，尽可能降低由于计量仪表带来的计量输差。此外，尽可能实现管网的全面监测，对于管网实时运行数据进行记录，以便于在输差出现时，能够进行及时准确定位。现场应当配备一定量标准仪表，便于随时进行计量值的溯源，降低计量配置造成的输差。

2.3 组分输差控制

组分输差控制的关键在于组分测量的及时与准确性。应用红外色谱装置对重要位置进行组分监测，并将组分变化及时录入更新，对于无法实现实时组分监测的重要位置，应当安排定期测定，保证组分的及时更新。

2.4 新技术控制输差

上述声发射泄漏检测技术以及红外色谱组分检测装置是控制输差的有效策略。除此之外，还可应用人工智能技术，建立基于管网基础数据的大数据分析平台，实现对管线状态的实时监测，尽可能降低人为因素带来的计量输差。

3 结语

本文主要从技术层面对天然气管道输差的成因进行了分析，并针对性提出了相应的控制措施，可为天然气管道输差控制提供一定的指导。

参考文献：

[1]周方舟，周彤，孙博.天然气管道输送计量输差的控制[J].中国石油和化工标准与质量，2012（11）：271-272.