天然气场站输差成因分析与控制

田梅1，代尔沛2，杨浩强3

（2.长庆油田公司第一采气厂，陕西省西安市）

（3.长庆油田公司第十二采油厂，陕西省西安市）

摘要：天然气场站输差是指在天然气从产地传输到用户之间发生的能量损失和热力学效率降低的现象。输差通常是由于管道传输和储存过程中存在的摩擦阻力、泄漏损失、压缩与膨胀能量损失以及温度和压力损失等因素引起的。天然气场站输差问题是一个复杂的综合性问题，本文根据工作经验，剖析了目前常见的输差原因，并提出了相应的解决办法。

关键词：天然气；输差；成因分析；控制措施；

前言

天然气作为一种清洁、高效、环保的能源，被广泛应用于工农业生产、城市供暖、电力生产等领域。天然气的输送和储存是保障能源供应的重要环节，而天然气场站作为天然气输送和储存的重要节点，输差控制对于保障天然气供应的稳定性和安全性具有重要意义。天然气场站作为天然气输送和储存的重要节点，其输差控制直接影响到天然气供应的稳定性。输差控制可以减少天然气在输送过程中的压缩、加热、冷却等因素对天然气体积和成分的影响，确保天然气在输送过程中的稳定性，从而保证能源供应的稳定性。天然气场站输差控制对于优化能源资源利用、提升经济效益、保障能源安全、减少环境污染、推动能源转型和促进行业规范发展等方面具有重要意义。通过加强控制措施和管理手段的应用，可以实现天然气场站输差的有效控制，为能源行业的可持续发展做出贡献。

1输差的定义

天然气输差是指天然气在长距离管道输送过程中的量值减量。输差管理是指采取一定的措施对天然气输差进行有效控制，使输差控制在某一合理范围内的技术管理。对于长输管道而言，天然气在长输管道输送过程中的输差就是天然气经过管道输送前后通过不同的仪表计量统计后的差值。天然气输差计算公式：△Q=Q输入-Q输出-Q消耗-Q放空-△Q管存（1）式中：△Q表示计量输差，Q输入表示场站输入气量，Q输出表示场站的输出气量，Q消耗表示生产生活的消耗用气，Q放空表示放空，△Q管存表示场站管存变化气量。

2输差产生的原因分析

2.1计量仪表影响因素

首先计量仪表本身存在着不可避免的计量误差。计量装置是用于测量天然气流量和能量的关键设备。但由于计量装置自身的精度限制、老化和损耗等问题，会导致误差的产生。比如传感器的灵敏度下降、机械结构磨损、电子元件老化等，都会引起计量装置的读数偏差，从而影响计量的准确性。

2.2计量过程操作不当

计量过程中的操作错误也是导致计量输差的原因之一。比如，不正确的安装和调试计量设备、不合理的采样方法、计量记录不准确等，都可能引起计量误差和输差。此外，计量人员的技术水平和认识水平也直接影响到计量结果的准确性。按照流量计设计规范管理，流量计的安装都有一定要求。例如：有些分输阀室、无人值守站场，因下游用户的发展，需要从一些阀室直接开口接气，由于征地手续繁琐复杂，场地无法满足计量撬整体铺设，致使流量计未按照国家规范要求安装。

2.3温度和压力变化

天然气在传输过程中会受到温度和压力的变化影响，而不同温度和压力条件下的气体密度和能量含量是不同的。如果计量装置无法准确测量或补偿这些变化，就会产生计量误差。例如，在高温季节，气体膨胀使得实际流经计量装置的气体量增加，若没有及时调整计量参数，就会导致计量结果偏高，产生输差。

2.4人为因素

操作人员的操作技能和经验也会对计量结果产生影响。如果操作人员对计量设备的操作不熟悉，或者操作不规范，都会导致计量误差的产生。一是站场操作人员巡检不力，现场有些设备设施存在轻微漏气，未及时发现。二是操作不当，场站个别员工阀门关闭不严造成内漏；三是输差管控工作认识不足，有些站场值班人员为了省事，只要阀门开着未到指定流量计，就不对阀门进行管控，流量计有时处于低负荷状态下运行，导致流量计计量准确性降低。四是计量管理人员对计量统计数据的不重视，致使计量数据有异常时，不能第一时间做出判断。

2.5设备泄漏产生的误差

由于天然气具有流动性和可压缩性，天然气在输送过程中因设备连接处如法兰、螺纹接头等密封不严，就会造成天然气泄漏和损耗。此外，在管线上方打孔盗气或者第三方施工造成管道破损也是输差产生的重要原因。

3输差的管控措施

（1）优化计量装置选择：选择高精度、可靠性好的计量装置。合理配置计量装置，根据场站的特点和需求，选择合适的流量计、温度计、压力计等仪表，并确保其符合国家标准和技术要求。严格按照站场设计相关规范标准执行设计，充分考虑站场在运行过程中的实际经验，优化出最佳的设计方案。在流量计安装过程中，严按照国家规范标准。

（2）定期校准计量装置：定期对计量装置进行校准，以确保其准确性。校准应按照标准程序进行，记录和保存校准结果，及时修正计量装置的读数偏差，保证计量装置的准确性和可靠性。

（3）引入现代化计量管理系统：建立先进的计量管理系统，包括实时监测、数据采集、传输、存储和处理等功能。利用物联网技术、云计算等技术手段，实现对计量装置和计量过程的远程监控和管理，提高计量效率和准确性。

（4）温度和压力补偿：根据天然气在输送过程中受到的温度和压力变化，采用合适的补偿方法进行修正。对计量装置的读数进行温度和压力补偿，消除温度和压力变化对计量结果的影响，提高计量准确性。

（5）气体成分分析和校正：建立气体成分分析系统，通过对天然气成分进行监测和分析，了解气体成分的变化情况。根据成分变化，进行相应的计量参数校正，确保计量结果的准确性和可靠性。

（6）加强操作培训和管理：加强对计量人员的培训，提高其计量技术水平与意识。建立健全的计量管理制度，规范计量过程中的操作流程，并加强对计量数据的审核和监督，确保计量过程的准确性和可靠性。

（7）定期维护和检修：定期对计量装置进行维护和检修，保证其正常运行和准确性。及时更换老化和损坏的部件，修复故障设备，确保计量装置的良好状态。

（8）强化数据管理和保护：建立完善的数据管理制度，确保计量数据的安全性和可靠性。加强对计量数据的记录、存储和备份，防止数据丢失和篡改。同时，加强对数据传输和处理过程的监控，保证数据传输和处理的准确性和可靠性。加强计量数据统计以及比对工作，做好每日的数据统计，同时跟上下游流量计进行比对，以便发现问题。管网运行条件进一步成熟的情况下，可将长输管道为下游计量的流量计与下游用户流量计进行对比管理，以便精准定位输差问题。

（9）进行定期的质量评估和审计：定期对天然气计量过程进行质量评估和审计，查找存在的问题和风险，并采取相应的纠正措施。确保计量过程符合国家标准和要求，提高计量准确性和能源利用效率。

（10）加强合作与交流：与相关单位和专业机构建立合作关系，开展技术交流和经验分享。借鉴先进的管理经验和技术手段，不断优化和改进天然气场站计量输差的控制方法。

4结束语

综上所述，天然气场站计量输差的产生原因较为复杂，涉及计量装置误差、温度和压力变化、气体成分变化、计量过程操作不当以及数据传输和处理问题等多个因素。通过提高计量装置的精度和可靠性，采用补偿技术，实施气体成分校正，加强操作培训和管理，以及引入先进的数据传输和处理技术等措施，可以有效减少天然气场站计量输差，提高计量准确性和能量利用效率。

参考文献

[1]郑亚文.天然气输差原因分析及治理对策[J].化工管理.2017(32).129-130

[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，2019（7）.