天然气计量技术与输差管理

李冬霜(重庆燃气集团股份有限公司，重庆 400020)

在天然气的运营过程中，供应总量和销售总量总是有一个差额，这就是输差，很难完全消除，营销企业要为此直接买单。能否控制输差、减少输差、或者直接消除输差，从而更好保护自身利益、提高经济效益呢？弄清天然气的计量原理和输差产生的原因是关键。在此基础上本文提出了查找输差的方法和控制、减少输差的措施，

1 天然气输差产生的原因分析

在天然气的输送过程中，在上下游采样点之间的计量差值就是输差，根据物质不灭定律，在密闭管道中流动的天然气不存在漏气情况，则输差当然为零。但是，流量值是通过一定的仪器测量出来的，仪器的精度有限就一定会存在误差；一般情况下，管线越长、联接点越多密封点也越多，泄漏点也越多，不能完全避免；天然气的干湿变化、炭黑沉积、杂质滤除都会引起计量值的变化而带来输差；采样点之间管道存储量的变化肯定也会引起输差，管道破损放散和人为偷盗更是直接损失。由此可见，众多因素决定了输差是客观存在的，不可能完全消除。但是输差的数量大小可能有很大的差异，如何了解输差、克服输差是必须要面对的。

实际上，输差主要分管理输差和测量误差两部分:

1.1 上下游流量确实不一样:安装检修作业的排气放空；密封点泄漏；人为偷盗；管道破损造成的放散；这是运行管理输差。

1.2 由于测量计算方法粗糙，仪器精度不够带来的测量输差；天然气品质(干湿变化、炭黑沉积、状态变化)变化也会带来测量输差。

1.3 计量装置设计、选型(类型、规格)不当，使用条件不规范，这是设计管理输差

1.4 计量装置安装不规范，计量仪器操作使用不当，或者计量装置维护保养不足造成失准而引起的是技术管理输差。

1.5 漏记、计量装置故障、设备检修开旁通而带来的是计量管理输差。

输差有正有负，当输出量大于输入量时，会出现管道产气的情况，这就是负输差。主要是由于计量系统的技术原因引起的。

2 天然气计量原理的相关概述

计量的基本步骤是:对流量信号采样(流速、体积)——信号转换传输——计算流量——再根据气质参数(组分、密度、雷诺数、温度、压力)对(计算出的)体积流量补偿换算为标准状况流量——流量累计。也可以直接测量质量流量。从计量过程看，采样、转换、传输、计算、累计每个环节都可能带来误差，每个环节的精度都直接影响测量精度。这也是计量技术理论发展的入手环节和技术突破的必然环节。

采样的流量特征参数不同测量的方式就不一样，这就产生了不同类型的计量装置；采样信号的稳定性是有范围和条件的，这就是仪器的适用范围和使用条件限制，也是设计选型的依据；特征参数与流量的关系不是严密的数学关系，而是近似的关系，且受多项参数的影响，一般都需要进行修正。这是误差产生的原因之一。气质参数和流动状态参数的变化，也会引起计量输差，补偿只是近似的。

流量的真实值和测量值之间的差值就是测量误差。对运行的具体计量系统而言，计量系统的精度范围就是输差控制的最低值。

目前，使用较多的流量计有如下几种:旋进旋涡流量计、涡轮式流量计、孔板式流量计、超声波流量计；直接测体积的有:腰轮流量计、皮膜表。它们适用的范围和精度各有不同。其中，使用最多的是孔板式流量计和皮膜表。

3 天然气计量技术与输差管理的有关措施

从理论上说，管理输差可以完全消除，这是输差管理的主要目标。为此，建立健全的计量机构，培训合格的专业技术人员；完善输差管理机制；制定严格的操作规程和经济考核制度，是减少输差的基础条件。

减少输差要全局考虑，从源头抓起:在设计阶段就要做到设计合理，准确选型；安装施工必须严格管理，按规范操作；在运行阶段控制和减少输差的关键是及时发现输差和查明原因。查找输差的方法:

3.1 采样点一对一的查找:有无漏损、盗气；计量系统工作是否正常，计量信号有无失真失常；计量仪器的测量精度是否失准；要说明的是:两个采样点测量虽然同时，但并不同步，因为流体的状态(压力、温度等)在两点之间有变化、管道存储量有变化，可能产生一定的输差。这个误差的累计极限就是最大的瞬时值，最终应该为零。

3.2 采样点一对多(多对一)，多对多的查找用排除法:通过统计数据分析、经验估算、倒换流程、专门测量，转换为一对一的查找。

输差的原因和发生点查明了，处理也就顺理成章，不必赘言。

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