研究计量剖析天然气计量与输差制约

论文导读：
摘要：随着我国经济的快速发展，天然气使用越来越广泛，由此也就带来天然气计量和输差上的一系列问题。在天然气的输送过程中，管输行业重点关注销售和经营管理效果，而对于普通用户来说，则更加关注输差问题。计量仪表作为天然气计量的工具，其与输差控制有着较为密切的联系，输气情况的不同所选用的控制输差的计量仪表也就不同。本文从天然气计量开始入手，简要探讨了几种天然气计量与输差控制的方法，以期能为所需者提供借鉴。
关键词：天然气；计量；输差

天然气通过带压的管道进行输送，其流量大小则依据通过管道某横截面的大小来算。对于供需双方而言，天然气输送量的多少通过输气管道上流量测量装置计量而定。此流量计量数据是衡量生产技术水平的一项重要基础性资料。天然气既是产品也是原料，其计量值的可靠、准确和统一关系产品质量、原料消耗、能源节约和成本核算等经济技术指标。所以，天然气流量计量是企业经营生产中的一项日常重要的基础性工作。
天然气销售、输送是天然气生产的最后环节，输差问题是我们所关注的重要经济指标。输差与哪些因素有关，现状技术装备及管理条件下输差可控额为多少等，也是我们天然气经营管理者所需经常关注的问题。

一、天然气的计量单位与概念

1、流量测量

流量计量经测量流量而得，流量测量是流量计量的基础，但是，因为流量由长度、质量、时间、温度等基本量综合导出，是流动中测得，有综合性、导出性和动态性，要想准确地测准较为困难，特别是气体具有极大地膨胀性和压缩性。同时，由于流动状态偏差，增加了流量测量附加误差。

2、能量测量

在我国，天然气能量测量尚未得到广泛应用，能量计算可通过质量流量或标准体积流量乘发热量计算。而出现的误差主要是因为天然气标准掺比不同，考虑能量换算温度为0℃，一个标准大气压，质量换算则是15℃，一个标准大气压，两者有4% 的误差。

二、天然气量值的测量

1、孔板流量计

孔板流量计主要优点：更利于计量较大口径管道（口径大于DN600流量计通常只用孔板）；应用历史久，标准规定全；无可动部件，耐用；便宜，制造容易。
孔板流量计主要缺点：范围为3:1，较窄，且合理使用流量是满量程的30%～80%；压力损失达25%-50%；准确度受安装影响较大；前后直管段的要求长（根据SY/T6143-1996规定，β=0.5时，弱扰动至少为前14D，后6D；强扰动至少为前40D，后6D），占地面积大；计量受人为影响大；计量结果无法直读，不方便。
配套孔板流量计的检测仪表有：微机型仪表、机械式仪表、电动单元组合仪表。
微机型仪表由计算机或积算仪代替记录仪，按国际标准，计算机处理信号得出计量结果。此配套技术很好的增强了准确度和自动化水平。
机械式仪表典型代表就是CWD-430型双波纹管差压计，其广泛应用在我国的油气田生产中，中小规模天然气贸易计量基本上用的都是此类仪表，也是国内孔板流量计主配套。此仪表系统投资少，简单，但精度低，受人的因素影响大，高附加误差，无法远传测量参数，不便集中管理，较为落后。
通常来说，电动单元组合仪表一般由差压、压力、温度变送器及三笔记录仪构成，由人工或由长图求积仪对三个参数取值后进行流量计算。这种流量计量模式与机械式仪表基本相同，取值过程中也会有附加误差，投资和维修费用相对高。但由于采用了变送器，信号可远传，便于集中控制。

2、涡街流量计

涡街流量计量程宽，无可动部件，在油气田气体贸易计量中有不少应用。但其对雷诺数有要求：Re≥4000，直接限制了其使用范围的扩大。国内涡街流量计多数使用了应力式压电晶体检测元件，抗干扰性不好，如管网有振动干扰则就不适合使用，其贸易计量可靠性差。同时，没有对天然气压缩因子做修正，流经流量计压力的增大会增加流量计的误差，如0.5MPa（绝压）、10℃，就有

1.0%误差，介于此，其实际推广量不大。

3、旋进旋涡流量计

旋进旋涡流量计也广泛应用在某些油田伴生气计量中。DN25～DN200口径的流量计在油田的计量间、中转站常可见到。这种流量计与涡街流量计有相似之处，流量计无可动部件，无机械磨损，不会有卡、堵现象，测量流量比较大，更换检测元件勿需要标定，由于它的结构紧凑、操作简单、使用方便，在石油、化工等内部计量，特别是在系统总计量论文导读：
中得以应用。一般情况下误差在1.05%之间，随着微电子技术的开发与应用，可以预料它在天然气计量中将是一个很有发展前途的流量计。

三、天然气输差概念

天然气输差是指天然气在输送过程中的量值减量，其计算公式为：
其中：∆表示天然气输差，单位为m3；Qj表示流入气量,单位为m3；Qc表示流出气量,单位为m3；t表示时间，单位为s；T表示时间周期。

四、输差分析方法

1、输差分类

根据实际，可以将输差分为：线输差、站输差、综合输差等。
（1）线输差：
（2）站输差：
综合输差：
对于综合输差，其需要做到三等于：等于总进总出之差；等于所有线输差和站输差之和；等于所有基层输差和。真正做到此三个等于，可以更准确的对输差进行定位，更科学的调动人、财、物，更快的解决输差问题。

2、输差分析方法

（1）流量平衡法
如果范围较小，先校验计量仪表再封表，通过算出每台流量计瞬时值，进行现场流量平衡。如果误差范围超出允许范围，则继续查找其他原因直到平衡。如果范围较大，可采用现代通信技术，同一时点分别计算某瞬时流量值，观察输差判断输差原因。
（2）相关分析法
有时输差分析不能仅靠单一因素分析，而要综合考虑各种因素。如某输差突然增大，而同天计量员对计量装置参数作了修改，这时输差就需仔细考虑这个因素了，就要从计量数据和计量行为作相关分析，避免机械查找各计量仪表重复劳动，及时堵住输差，减少企业损失。相关分析就是和输差抢时间，避免更大损失。
(3)数据跟踪法
天然气管网计量数据通常有传递性，判断计量仪表准确性可通过对比上下游计量点计量仪表数据。
(4)计量先行法
输差原因有多种，但我们应先从计量仪表入手分析，因为计量仪表产生输差问题比窃气、漏气等因素更不易发觉，计量仪表发生故障造成计量不准确产生输差可能性远大于管道窃气、漏气可能性，而且计量仪表处理与巡线相比更容易。因此，坚持计量先行更利于输差问题解决。
(5)曲线对比法
将全线输差、分段输差或整个管网输差和区域输差做成输差曲线并进行对比，如发现某段或某区域输差曲线和全线或整个管网输差曲线走势相似，则此线有输差问题的可能性就较大，由此可对此段或区域作重点查找，缩小工作范围。
结论
只有掌握天然气计量原理及适用的范围才能采用更好地计量方法，准确、公平的交易。而输差控制就是保证计量准确性的有效手段。计量工作者要坚持诚信为本，控制输差的同时，实现供需双方共赢，为天然气管输事业的发展做出更大贡献。
参考文献：
孔祥敏.轮井计量对计转站天然气偏差的影响[J].天然气与石油.2009(04).
刘志宽.燃气系统计量调压站中流量计的选型[J].内蒙古石油化工.2012(19).
[3]贾宗贤.天然气管道输送计量输差的控制[J].油气田地面工程，2008，6
    [4]刘颖.天然气输差问题的分析与研究[J].内蒙古石油化工，2007，11.
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