天然气计量输差的影响因素及解决措施分析

天然气计量输差的影响因素及解决措施分析

刘辉 罗怡凯

中海石油气电集团有限责任公司贸易分公司 100028

摘要：可能造成天然气计量输差的因素有很多，在实际工作中必须要尽可能排除或削弱其影响，减小天然气计量输差，保障企业的经济效益。本文简要分析了天然气计量输差的影响因素，并提出了相应的解决措施，供业内人士参考。

关键词：天然气；计量；输差；影响因素；解决措施

天然气作为低碳绿色能源，在双碳战略下得到了越来越广泛的应用。2020年，中国天然气消费量3280亿立方米，增量约220亿立方米，同比增长6.9%，占一次能源消费总量的8.4%。天然气管道将天然气送往千家万户，是关系国民经济稳定发展、人民生活不断提高的命脉。随着天然气消费总量的持续增加，天然气管道经营企业（以下简称运营单位）和天然气用户（以下简称用户）对天然气运输和计量的重视程度不断提升。天然气在管输和计量过程中会产生输差问题，对经济利益造成重大影响。本文从天然气管道实际生产运行出发，重点分析了天然气计量输差产生的影响因素，并提出响应的解决措施，供业内人士参考。

一、天然气计量输差的概念

计量输差是指在流体输送过程中，一段时间内流量输入计量值和输出计量值之间的差，具体分为绝对输差和相对输差这两种。而天然气计量输差则指在管道内输送天然气过程中，一段时间内气量中间计量值和交接计量值之间的差，实际上是相对输差。天然气输差大小受到多因素影响，如管网规模、管道长度、管道使用年限、用户数量和用气量等。从运营角度角度来说，通过采取各种技术手段最大限度降低天然气输差，减少天然气损耗，节省天然气能源，对天然气行业发展具有重要意义。从用户角度来说，如果在天然气的输送过程中出现了严重的计量输差，则势必会影响其经济效益，不利于天然气市场公平竞争。因此需要研究导致天然气计量输差的各种因素，积极分析天然气计量输差产生的原因，并寻找相应的解决措施予以改进。

二、天然气计量输差的影响因素

（一）设计和安装不当

首先，为了精准计量天然气流量，应按照国家标准及相关规范正确安装计量撬，但部分运营单位未按照要求进行安装作业。天然气管道分输阀室和无人值守站场需通过阀室进行开口接气，必须在相应场地进行计量撬整体铺设，为此还需办理繁琐、复杂的征地手续。为提高工作效率、尽早通气，部分运营单位采取散装方式安装计量撬，导致天然气计量出现误差。其次，根据设计规范要求，天然气应当在经过过滤、计量和调压等多个环节的处理之后再进行输送。部分天然气管道运营单位为了降低成本，省去了诸多原有步骤，用流量计计量完之后，直接使用调节阀控制分输下游的气量，造成下游经常出现管存气量过多、管压过高天然气反输的现象，导致流量计重复计量。此外，部分运营单位省略了原有的步骤，简便地使用调节阀控制气量，导致管道运营期间噪音较大，一定程度上干扰超声波计量，进一步增大计量输差。

（二）放空及检修误差

在天然气管道运输过程中，需定期对相关设备进行检查。如发现管道设施发生故障，可能需要放空管道内的天然气以进行维修，但由于成本原因，目前国内管道大部分未配备放空计量设备，无法对天然气放空的气量进行准确计量，仅能凭借放空前管内的天然气压力进行估算，计算结果存在较大误差。

（三）计量仪表误差

在可能导致天然气计量输差的影响因素中，计量仪表本身所产生的误差不容小觑。首先，仪表装置的型号和天然气输送环境的匹配度对误差数值具有决定性的作用。倘若按照不准确的参数（如管输压力）选取计量装置，就会选择不符合条件的计量仪表，导致仪器在工作过程中不能发挥作用，从而导致测出数值与实际数值存在一定的差异。一般而言，经过检测而达到标准的仪表，其量程应在最高值的 30%~80%。其次，如果计量仪表长时间未进行检定，则有可能出现带故障工作的情况，导致产生计量输差。最后，仪表随着使用年限的增加而出现皮膜老化，导致计量值逐渐变小。如果皮膜表更换不及时的话，超出正常使用寿命的皮膜表出现计量输差的概率会大大增加。

（四）实际温压和标准温压之间存在差距

正常情况下，天然气计量设施应在标准条件（101.325千帕、20摄氏度）下运行，实际计量的过程中难以保证输气环境维持在达到标准的压强和温度条件的，需使用流量计计算机对压强和温度进行修正。但部分运营单位，尤其城市燃气单位，未对于计量结果进行温压补偿，导致计量结果存在偏差。具体来说，每当压强上升1千帕或者温度降低3摄氏度，则天然气气量就会损失1%。综合来看，我国大部分地区全年温度差相对较大的，对天然气计量结果造成一定影响。

（五）管网损坏

近年来，随着我国经济持续稳定发展，基础设施进一步建设完善，天然气管道铺设地区内新建的各类建筑工程项目数量明显增多，暴力施工破坏管道的现象时有发生。施工单位在施工过程中不注意方式方法，盲目采用重型机械进行施工，容易导致天然气管网发生破坏。例如2018年遵义某地进行施工时，不慎挖破了天然气管道，造成天然气大量流失，从而产生输差。此外，还有一部分天然气管道由于自身施工质量不高，且缺乏必要的养护，造成输差问题。

（六）人为操作失误

人为操作失误也是导致天然气计量产生误差的原因之一。首先是个别工作人员在巡视检查时粗心大意、缺乏责任意识，没能及时发现部分设施的漏气问题，不仅造成了天然气计量输差，还在无形之中增加了安全事故风险。其次是个别工作人员工作态度不够严谨细致，在实际操作中丢三落四，忘记关闭阀门或者未关严实，造成天然气计量输差。第三是一部分现场值班人员为了图省事，缺乏对阀门严格管控，导致流量计长时间在低负荷状态下运转，准确度降低，造成天然气计量输差。此外，一些管理人员不重视天然气计量统计数据，在处理数据时马马虎虎，即便发现了数据中存在异常，未及时去进行改正，导致天然气计量输差。

三、天然气计量输差的解决措施

（一）严格按照相关标准和规范进行设计安装

为最大限度地降低天然气计量输差，管道计量设备应当严格按照相关标准和规范设计和选取，借鉴以往实际运行过程中的经验，事先制定科学合理的设计方案。设计方案制定后，按照设计方案执行计量设备的安装工作，安装流程与操作应符合相关标准和规范。如果相应场地不能满足流量计的安装要求，则应考虑进行征地。

（二）合理制定放空及检修作业计划

虽然日常生产运行过程中不可避免地需要定期开展放空、排污和检修作业，且在已投入使用的管道上新增计量设备难度较大、存在安全风险，为了有效降低天然气计量输差，相关放空和计量作业必须有序开展。具体来说，应当结合站场的实际情况，合理制定放空及检修作业计划，尽量避免放空及检修作业造成过大的天然气计量输差，同时在各个站场配备有丰富计量经验的专业技术人员，全程跟进每次的作业流程，记录好各个放空环节、管段放空前、放空后的压力，结合放空管段上下游的气量变化做好当日放空量的预估、核算工作，尽可能降低天然气计量输差。

（三）做好计量设备管理工作

首先，如果流量计的型号不符合实际需求，可以通过采用间歇式输气法或者根据实际情况利用调节阀来控制天然气的流量，避免流量计长期处在小流量输气状态，减少天然气的计量输差。其次，应当尽快建立起严格的仪表定期检定制度，在规定的时间内将仪表检定、送检、更换，确保仪表自身没有故障问题，精确度符合相关标准要求，避免因仪表自身问题导致的天然气计量输差。最后，要重视选择合适型号的压力变送器和温度变送器，如果后期发现其型号存在问题，也要及时进行更换，避免造成天然气的计量输差。

（四）优化天然气管道施工监管工作

天然气管道施工的监管工作主要分为两个方面，其中一方面是应当加大对管道铺设和施工过程的监管力度，切实保障管道的施工质量，同时在后期的运行过程中，也要加强对其日常养护工作的监督，避免因管道自身出现损坏而导致计量输差问题的发生。另一方面，增加天然气管道的提示、提醒力度，及时于施工单位沟通，加强对可能施工管段的巡视，避免其因施工不当对天然气管道造成破坏，尽可能减少因此导致的计量输差问题。

（五）完善计量数据处理工作

建议建立数据处理的工作机制，配备专人做好计量数据的统计和复核工作。当发现数据存在问题及时上报，高效寻找问题来源，及时进行调整，最大限度地降低天然气计量输差，保障计量结果的准确性。

（六）建设高素质计量人员队伍

据了解，目前国内部分运营单位仍未具备人数齐全、高素质的计量队伍，是其未能落实计量相关规范和要求，无法有效解决天然气泄露、设备故障、计量输差等问题，运营单位及其下游用户持续在承担因天然气计量输差带来的经济损失。因此，建议重视高素质专业计量人员队伍的建设，加强对计量人员责任意识的培养，加强计量人员业务能力的培训，打造一只“去之能站，战之能胜”的计量队伍。

四、结束语

2019年5月24日，国家四部委联合下发了《油气管网设施公平开放监管办法》，明确要求以能量作为天然气贸易结算的依据。2019年12月9日，国家石油天然气管网集团有限公司成立，加大天然气管道建设，推进“全国一张网”建设。天然气作为清洁高效的低碳化石能源，肩负着能源消费结构从化石能源向可再生能源过渡的重要使命，在“双碳”目标导向下的能源转型进程中，“减煤、稳油、增气和可再生能源”已成共识，大力发展天然气是中国建立清洁低碳、智慧高效、经济安全能源体系的必然选择。为保证计量公平准确，确保天然气市场各参与方的合法利益，稳定国内天然气市场多元化建设，促进天然气行业高质量发展，更好地保障国家能源安全，建议各天然气管道经营单位，利用此次推行天然气能量计量的契机，配置合适的计量设备及高素质计量队伍，完善计量设备管理和维护工作，最大限度降低天然气计量输差，促进天然气产业经济效益不断提升。

参考文献

[1]王玲.天然气长输管道计量输差影响因素与控制措施[J].石化技术，2020（05）：167+172.

[2]王丽萍，刘宝昌.浅析天然气计量输差的影响因素及解决措施[J].化工管理，2015（05）：37.