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[摘要]长输气管道在国民经济中占有极其重要的地位,长输气管道的需求和发展使得其线路输差损耗问题日益突出,直接影响到企业的经济收益。因此,如何采取有效措施控制输差损耗已成为相关企业共同面对的课题。本文针对导致输差产生的各相关要素进行了原理分析,并提出了解决降低输差的相关措施和建议。
[关键词]长输气管道 输差损耗 有效控制 相关措施
中图分类号U17 文献标识码A 文章编号
0. 前言
输差是考核输气管道企业的重要经济指标,它的大与小,是衡量管道输送企业技术水平高低、管理水平的重要标志。在目前的管理体制、计量方式以及计量器具精度低等情况下,输差的产生是无可避免的。只有针对输差损耗产生的不同原理,采取相应解决措施,才能有效的控制输差,进而降低生产成本,提高经济利益。
1. 输差的定义和种类
从字面上讲,我们所说输差是其在输出量方面的值产生的差值。在某一时间段内,在输送过程中,气体在输出流量贸易计量值和输入流量计量值之间会出现一定的差值,这种差值在性质上又可以分为相对输差和绝对输差。
从根据输差产生实际情况来说,输差可分为线上输差、综合输差和站内输差等。站内输差是指天然气出站量和进站量之间的差值;线上输差是指管道出气量与进气量的差值以及管道变化量;综合输差是指销气量与接气量的差值以及管道变化量。天然气的综合输差与其他类型的输差之间存在一些联系,首先综合输差等于整个集输系统总进与总出之和,其次整个集输系统的线输差和站输差之和也等于综合输差,还可以通过计算集输系统中各基层单位的输差之和来表征综合输差。
2. 输差的形成原因
从管道输送的供销工艺流程来看,输差通常产生于管道计量之后的管段,主要集中在设备仪表、管网等容易导致输差的地方。
2.1计算管存变化量引起的误差
根据管道储气量公式,计算段的管存量受压力参数和温度参数影响,因此选取参数的时间、参数选取点和选取计算段管存量的参数仪表的完好性和准确性,都会影响管存计算的准确性。
2.2 由于参比条件的差异引起的误差
在天然气的测量和计算过程中,我国天然气标准参比条件中压力为一个标准
大气压使用的压力为101.325 kPa,温度为20℃ ,也就是293.15K。但是实际测量出的结果往往与真实值有一定差异,这是因为测量的状态与标准状态是不同的,因此我们应当对测得的结果按照公式进行调整。
2.3 管网导致的输差
(1)由于各种不文明的施工操作导致管道泄露的发生;
(2)由于管道的老化发生泄漏。很多运行较早埋于地下的主干管线使用时间过长,管线上存在很多可泄漏点,如接头、法兰、阀门等。此外由于锈蚀破损、管道老化这些原因产生的泄漏不容易发觉,更是导致了很大的经济损失。
(3)输气站场的生产生活用气、施工对接需要对相关的管存量进行放空。在一些抢险及工程碰口施工期间,常常需要就近关闭上下游的阀室和阀门,将其中的天然气放空,其放空量的大小也会在一定程度上影响输差。
2.4 计量仪器导致的输差
流量计是天然气计量的主要仪表,目前,长输管道上投用的有如超声波流量计、涡轮流量计、孔板流量计等,其准确度等级分为1.0、2.0、3.0级不等。面对中小用户使用的流量计,通常情况下配置都是精度等级在1.0级的范围内,如涡轮流量计、孔板流量计等,此类流量计的运行输差在3%左右。比如说如果涡轮流量计中的轴承被污染的话,其旋转的过程中,与腔体的摩擦力会比较大,仪表走字会比正常情况下变得缓慢,因而出现误差,相关数据表明运行超过3年的涡轮流量计的计量误差会高达5%—6%,这个数据也是相当可怕的。此外,仪表运行失态也会导致计量误差。量限对于计量仪表来说,是重要的性能参数,仪表的量限一般是在最大量的30%—80%,如果仪表的运行是在量限区间内,那么是相对比较合理的。很多原因可能会导致仪表运行出现失态。举例来说,若仪表选型不符合实际的用气状态,或者是用气企业自身状况与之前差异较大,如因企业用气的增加或减少,新增或减少用气点等,有可能会导致仅在小流量用气点用气时,总表没有反应。
2.5意外事件发生导致的输差
意外事件是输气管道在正常输送过程中,因为人为或管道自身出现问题而导致的误差,尽管发生概率不高,但对管道输送单位来说,每年也是一笔不小的损失。其产生的原因因素有人为客观之分,客观因素是指因管道流程密闭性差、腐蚀导致的管道穿孔等所产生的泄漏及自然灾害导致的管道破裂。人为因素是指人为的在输送管道上打孔窃气等。
3. 控制输差损耗的措施和建议
由于在输送过程中多种因素的影响,输差损耗尽管很难避免,但如果采取有效措施,对输送管道输差产生的各种因素进行补漏、更换、维修投入、加强管理等等,也会很大程度上减小输差损耗的产生,对企业而言都是一笔十分可观的经济收益。对企业所辖管线上游气源组分更换情况进行跟踪,当上游气源组分变化时,及时通知相关站场进行组分更换。投用色谱分析仪,并根据组分分析情况要求各站对组分进行更改。
3.1 采购合适的测量仪表及设施设备
管道输送企业要提高经营管理水平,降低输差,就必须从源头做起,做好测量仪表的选型工作。测量仪表应当首选标准节流装置,当流量变化范围较大时要考虑用宽量程智能差变。二次仪表的选用要考虑计算模型,要尽量达到参比条件一致,能符合天然气流量计量标准(SY/T 6143-1996)的要求。另一方面,加大对管道配件设备采购把关力度,购买的配件必须符合要求,有产品合格证和相关的检验证书。要严格按照标准检验、安装和使用。此外,在日常工作中,还要加强对设备的维修保养,重视设备的现场管理,尽可能避免泄露事故的发生。 3.2 加强管道运行数据的管理
管道的管理要借助网络系统,建立实时计量数据库,尽可能实现对管道每时每刻的流量监控,当管道发生异常时,能准确快速的找到输差发生的所在地,并将实时的运行参数自动存档。另一方面,也可以引入防盗监控系统技术,进行对管线防盗、泄漏的定位。此外,也可以根据管道内检测的结果,分析各段管道的运行状况,判断管道的腐蚀点,并及时采取措施,防患于未然。
3.3 加强计量管理,提高操作人员素质
流量计量仪表偏离标准的原因在于仪表工作原理与结构特点。仪表的基本误差是测量装置制造时产生的,而附加误差则是在安装或长期使用过程中由于流体介质的腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此应严格按照技术要求安装流量计量系统,消除安装误差。在使用过程中,操作人员应做好系统的检查、维护和保养工作,延长其使用寿命,同时,应做好仪表的按期检定工作,减小计量误差,保证天然气流量计量的准确性。此外,要完善计量管理体系,搞好计量工作的规范化建设,设置内部监督机构,杜绝人为随意操作;加强操作人员安装流量计量系统的技术管理,尽可能地消除安装误差。
参考文献
[1] SY/T 5922-94,天然气输送管道运行管理规范[S].
[2] 张永红.天然气流量计量[M].北京:石油工业出版社,2001
[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): 55-57.
[4] 李长俊.天然气管道输送[J].石油工业出版社.2008(9): 46-48.
[5] 罗明强.天然气输销过程中输差计算及其控制[J].石油工业技术监督.2004
(5): 44-46.
[6] 吴斌,刘明亮.天然气计量与输差控制[J].仪器仪表标准化与计量,2006,(02)
[7] 邱正阳,黎平等.天然气输差问题及其解决方法[J].油气储运,2006,(07)
[8] 周方舟,周彤等.天然气管道输送计量输差的控制[J].油气冶炼,第十期(上)
[9] 张书丽,尤永健等.天然气输差的产生原因及降低途径[J].天然气与油,2005,
[10] 潘家华.西气东输工程.油气储运,2000,19 (5): 1~4
[关键词]长输气管道 输差损耗 有效控制 相关措施
中图分类号U17 文献标识码A 文章编号
0. 前言
输差是考核输气管道企业的重要经济指标,它的大与小,是衡量管道输送企业技术水平高低、管理水平的重要标志。在目前的管理体制、计量方式以及计量器具精度低等情况下,输差的产生是无可避免的。只有针对输差损耗产生的不同原理,采取相应解决措施,才能有效的控制输差,进而降低生产成本,提高经济利益。
1. 输差的定义和种类
从字面上讲,我们所说输差是其在输出量方面的值产生的差值。在某一时间段内,在输送过程中,气体在输出流量贸易计量值和输入流量计量值之间会出现一定的差值,这种差值在性质上又可以分为相对输差和绝对输差。
从根据输差产生实际情况来说,输差可分为线上输差、综合输差和站内输差等。站内输差是指天然气出站量和进站量之间的差值;线上输差是指管道出气量与进气量的差值以及管道变化量;综合输差是指销气量与接气量的差值以及管道变化量。天然气的综合输差与其他类型的输差之间存在一些联系,首先综合输差等于整个集输系统总进与总出之和,其次整个集输系统的线输差和站输差之和也等于综合输差,还可以通过计算集输系统中各基层单位的输差之和来表征综合输差。
2. 输差的形成原因
从管道输送的供销工艺流程来看,输差通常产生于管道计量之后的管段,主要集中在设备仪表、管网等容易导致输差的地方。
2.1计算管存变化量引起的误差
根据管道储气量公式,计算段的管存量受压力参数和温度参数影响,因此选取参数的时间、参数选取点和选取计算段管存量的参数仪表的完好性和准确性,都会影响管存计算的准确性。
2.2 由于参比条件的差异引起的误差
在天然气的测量和计算过程中,我国天然气标准参比条件中压力为一个标准
大气压使用的压力为101.325 kPa,温度为20℃ ,也就是293.15K。但是实际测量出的结果往往与真实值有一定差异,这是因为测量的状态与标准状态是不同的,因此我们应当对测得的结果按照公式进行调整。
2.3 管网导致的输差
(1)由于各种不文明的施工操作导致管道泄露的发生;
(2)由于管道的老化发生泄漏。很多运行较早埋于地下的主干管线使用时间过长,管线上存在很多可泄漏点,如接头、法兰、阀门等。此外由于锈蚀破损、管道老化这些原因产生的泄漏不容易发觉,更是导致了很大的经济损失。
(3)输气站场的生产生活用气、施工对接需要对相关的管存量进行放空。在一些抢险及工程碰口施工期间,常常需要就近关闭上下游的阀室和阀门,将其中的天然气放空,其放空量的大小也会在一定程度上影响输差。
2.4 计量仪器导致的输差
流量计是天然气计量的主要仪表,目前,长输管道上投用的有如超声波流量计、涡轮流量计、孔板流量计等,其准确度等级分为1.0、2.0、3.0级不等。面对中小用户使用的流量计,通常情况下配置都是精度等级在1.0级的范围内,如涡轮流量计、孔板流量计等,此类流量计的运行输差在3%左右。比如说如果涡轮流量计中的轴承被污染的话,其旋转的过程中,与腔体的摩擦力会比较大,仪表走字会比正常情况下变得缓慢,因而出现误差,相关数据表明运行超过3年的涡轮流量计的计量误差会高达5%—6%,这个数据也是相当可怕的。此外,仪表运行失态也会导致计量误差。量限对于计量仪表来说,是重要的性能参数,仪表的量限一般是在最大量的30%—80%,如果仪表的运行是在量限区间内,那么是相对比较合理的。很多原因可能会导致仪表运行出现失态。举例来说,若仪表选型不符合实际的用气状态,或者是用气企业自身状况与之前差异较大,如因企业用气的增加或减少,新增或减少用气点等,有可能会导致仅在小流量用气点用气时,总表没有反应。
2.5意外事件发生导致的输差
意外事件是输气管道在正常输送过程中,因为人为或管道自身出现问题而导致的误差,尽管发生概率不高,但对管道输送单位来说,每年也是一笔不小的损失。其产生的原因因素有人为客观之分,客观因素是指因管道流程密闭性差、腐蚀导致的管道穿孔等所产生的泄漏及自然灾害导致的管道破裂。人为因素是指人为的在输送管道上打孔窃气等。
3. 控制输差损耗的措施和建议
由于在输送过程中多种因素的影响,输差损耗尽管很难避免,但如果采取有效措施,对输送管道输差产生的各种因素进行补漏、更换、维修投入、加强管理等等,也会很大程度上减小输差损耗的产生,对企业而言都是一笔十分可观的经济收益。对企业所辖管线上游气源组分更换情况进行跟踪,当上游气源组分变化时,及时通知相关站场进行组分更换。投用色谱分析仪,并根据组分分析情况要求各站对组分进行更改。
3.1 采购合适的测量仪表及设施设备
管道输送企业要提高经营管理水平,降低输差,就必须从源头做起,做好测量仪表的选型工作。测量仪表应当首选标准节流装置,当流量变化范围较大时要考虑用宽量程智能差变。二次仪表的选用要考虑计算模型,要尽量达到参比条件一致,能符合天然气流量计量标准(SY/T 6143-1996)的要求。另一方面,加大对管道配件设备采购把关力度,购买的配件必须符合要求,有产品合格证和相关的检验证书。要严格按照标准检验、安装和使用。此外,在日常工作中,还要加强对设备的维修保养,重视设备的现场管理,尽可能避免泄露事故的发生。 3.2 加强管道运行数据的管理
管道的管理要借助网络系统,建立实时计量数据库,尽可能实现对管道每时每刻的流量监控,当管道发生异常时,能准确快速的找到输差发生的所在地,并将实时的运行参数自动存档。另一方面,也可以引入防盗监控系统技术,进行对管线防盗、泄漏的定位。此外,也可以根据管道内检测的结果,分析各段管道的运行状况,判断管道的腐蚀点,并及时采取措施,防患于未然。
3.3 加强计量管理,提高操作人员素质
流量计量仪表偏离标准的原因在于仪表工作原理与结构特点。仪表的基本误差是测量装置制造时产生的,而附加误差则是在安装或长期使用过程中由于流体介质的腐蚀、磨损、沾污等造成的。因此应严格按照技术要求安装流量计量系统,消除安装误差。在使用过程中,操作人员应做好系统的检查、维护和保养工作,延长其使用寿命,同时,应做好仪表的按期检定工作,减小计量误差,保证天然气流量计量的准确性。此外,要完善计量管理体系,搞好计量工作的规范化建设,设置内部监督机构,杜绝人为随意操作;加强操作人员安装流量计量系统的技术管理,尽可能地消除安装误差。
参考文献
[1] SY/T 5922-94,天然气输送管道运行管理规范[S].
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[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): 55-57.
[4] 李长俊.天然气管道输送[J].石油工业出版社.2008(9): 46-48.
[5] 罗明强.天然气输销过程中输差计算及其控制[J].石油工业技术监督.2004
(5): 44-46.
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[7] 邱正阳,黎平等.天然气输差问题及其解决方法[J].油气储运,2006,(07)
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[10] 潘家华.西气东输工程.油气储运,2000,19 (5): 1~4