配气站输差控制措施探讨

张国新 春艳 李玉龙

【摘 要】本文主要结合配气站的运行状况分析影响场站计量输差的因素，主要是计量器具的选型与安装问题，计量仪表的精度问题，气体组分的影响问题，管存计算的影响问题，并提出相应的控制措施，主要采取了加强计量数据管理，优化计量方式，定期对计量仪表进行检定、校准及维护，科学选型，正确安装计量系统，加强对场站人员的培训，提升计量管理水平。

【关键词】配气站；计量输差；成因与控制

随着人民生活水平的提高和环境意识的提高，对清洁能源和天然气的需求日益增加。天然气的传输损耗测量是一个不容忽视的问题。以天然气一级输气站为例，年输产能可达1.0×109m3以上，如果用1%的传输误差计算，一年的差值将是1×107m3。为了提高企业的经济效益，提高天然气计量管理水平势在必行，而控制输差是衡量计量管理水平的基础。

一、配气站输损原因分析

天然气的运输主要依靠长输管道，天然气配气站是供需双方的纽带。由于计量仪表的精度、气体成分的变化、计量仪表的选择和安装等因素的影响，使得供气方与用户接收存在偏差，即传输差异。如何降低计量传输损耗是计量人员面临的主要问题。传输损耗主要是指天然气在输送过程中的偏差。天然气流量测量涉及多个参数，影响因素很多。其中，测量仪器的选择和安装、测量仪器的精度、气体组分和存储计算等因素对传动差值的测量有较大影响。

1.测量仪器的选择和安装

测量仪器的选择和安装是否符合天然气管道输送的实际情况直接决定了测量误差。因此，在测量仪器的设计和选择中，应根据实际下游气体用量负荷、所需压力、峰谷耗气量等参数进行科学的设计和选择，以实现科学、准确、可靠的测量。计量仪表的选型精度将影响测量精度。如果计量设备与燃气的实际情况不符，则会有两种情况。一是“大材料，小使用”，气量不能达到计量的初始流量，小流量计量损失；二是“小材大用”，气体体积超过测量仪器的大流量，不仅影响测量的准确性，而且缩短了测量仪器的使用寿命，一般情况下，合理的测量范围应在30%～80%o之间。如果测量仪器型号选择得当，如果安装不当，传动输差就会增大。例如，如果整流器没有严格按照设计要求安装，或者直管段没有按照标准安装，或者温度变送器安装在前直管段，则管道中的天然气会发生湍流，旋转、脉动和其他不确定因素。流量将严重影响超声波流量计、涡轮流量计的测量精度。

2.测量仪器的准确度

计量仪表主要由流量计和匹配流量计算机、温度变送器、压力（压差）变送器、成分分析仪等组成。计量仪器在长期使用中测量不准确的现象将直接影响到Q电源和Q接收测量的精度。由于配气站和用户条件的限制，流量计是不同的。目前，超声波流量计和涡轮流量计被广泛应用于门站。由于流量计的原理不同，各流量计的精度也各不相同。目前，超声波流量计的精度可达±0.5%，涡轮流量计的精度可达1%。当计算标准流量时，将涉及气体的温度和压力。以压力传感器为例，不同厂家生产的压力传感器的精度不同，会影响测量的精度，从而影响传动输差。

3.气体成分的影响

目前，许多站都不使用在线色谱仪，正在使用定期（月或季度）采样、离线分析天然气组分。如果采样间隔过长或采样时间不合适，测量精度会受到影响。天然气成分变化对速度流量计的影响主要表现在两个方面：一是天然气成分的变化影响流量计工况流量的输出；二是天然气组成的变化会影响压缩系数Z的计算，从而影响标准流量的取值。

4.管存计算的影响

天然气分子更活泼，具有一定的压缩性。在传动比计算时，应考虑温度、压力等条件引起的计算误差。根据气体状态方程计算管坯。所涉及的参数包括压力、温度、管道体积和压缩因子。压力和温度分别由压力变送器和温度变送器测量。体积由管道公称直径计算。按GB11062-98《天然气热值、密度和相对密度》计算压缩因子，在计算方法中，计算标准条件下的压缩系数Zn。在天然气输送过程中，管道压力和温度不是恒定的，而是一个可变参数。因此，如何获取压力和温度值将影响管道储存测量的准确性。

二、配气站输损控制措施

1.加强计量数据管理，优化计量模式。

加强测量数据管理，优化测量方法，大大减小了仪器测量装置失调引起的测量误差。首先，在测量数据管理中，要搞好测量数据的监控和测量切换量的比较，建立传输管理文件，定期比较横向和纵向传输数据，及时掌握配气站的情况。传输差值，及时发现异常传输数据的原因。同时，结合本站的SCADA远程传输技术，对发生传输差异的区域进行精确定位，将发生传输差异的区域的测量装置追溯到源，即测量值的传输。环值和仪器的校准和检测。结果表明，当测量装置失准时，必须及时更换测量装置，从而在很大程度上减小由测量装置失准引起的测量误差。其次，全面了解配气站的气体质量，安装在线色谱分析仪，实时在线分析天然气组分；

在没有色谱分析仪的门站，应缩短周期采样周期，及时改变天然气组分，减少气体组分对输送差的影响。最后，准确计算管道存储的变化，科学合理地选擇温度、流量、压力值，在很大程度上减小管道储存引起的传动输差。

2.定期检定、校准及维护测量仪器。

为了测量的可追溯性和准确性，需要定期校验和校准。天然气计量器应根据不同类型定期校准，超声波流量计应每两年校准，温度变送器和压力变送器应每年校准一次。同时，加强日常检查和维护工作，及时检测影响测量精度的因素，避免造成较大的测量误差。检查人员需要定期对测量系统进行检查。检测内容主要包括超声波流量计、流量计算机、压力变送器、温度变送器、电源箱等部件。对于超声波流量计，需要定期对信号处理单元进行检查，无论是零流量测量是否准确，超声波换能器表面是否存在沉积物等。定期收集流量检测系统的运行数据，并进行分析比较，以确定流量计是否存在故障，例如，每隔两小时进行声速校验，将流量计检测出的理论声速与0之间的差异，小于25%，否则，流量计出现故障。

3.科学选材，正确安装

科学、合理地选择和安装计量系统是控制配气站计量和传输损耗的有效措施之一。计量装置的选择应根据工艺设计、安装条件、计量装置的性能、流体特性、经济性等因素。从工艺设计和安装条件的角度考虑，在选择计量仪表时，必须考虑燃气管道的管径、局部环境、外部电磁或振动干扰、计量装置安装的空间和配套设施。从计量装置的性能出发，选择计量装置必须考虑计量精度、计量指标、压力损失数据和输出信号特性。从流体特性的角度出发，计量装置的选择必须考虑管道压力、管道天然气的组成和化学性质。在考虑上述因素后，所选计量装置必须满足经济要求。

4.加强现场人员培训，提高计量管理水平。

加强计量人员的培训，可以有效地减少人为因素造成的测量误差。 首先，对企业内的计量人员进行专业化、系统化的培训，才能取得计量证书。其次，由于计量人员处于生产现场，经常接触计量仪表、器具等，因此应加强对计量人员的培训，组织对计量仪表、器具的工作原理、日常检查和维护等方面的培训。正确掌握计量工作的流程和各节点传递差权的控制过程。最后，要加强对计量人员、配气站值班人员的考核，防止计量人员、值班人员忽视提供准确的数据，造成人为误差。确保及时完成输差控制工作。

【参考文献】

[1]刘丰平.天然气输差产生原因及管控要点分析[J].化工管理，2016（8）.

[2]李凯.天然气管输计量输差的成因及控制措施[J].化学工程与装备，2015（7）.