长输天然气管网综合输差的分析与控制

2016-03-14马开冀王晓静江西省天然气有限公司江西九江330300

化工管理 2016年30期

关键词：输气流态管网

马开冀　王晓静（江西省天然气有限公司，江西　九江　330300）

长输天然气管网综合输差的分析与控制

马开冀王晓静（江西省天然气有限公司，江西九江330300）

江西省天然气有限公司一期管网投运公里数和进销气量日益增长，如何控制生产成本就成为公司所面临的问题之一。针对输气系统的输差问题，结合国内其他长输天然气管网对控制综合输差的经验，从理论出发，分析产生误差的原因，并对其提出分析方法和控制措施。

天然气管网；综合输差；计量；压缩因子；分析应用

近年来，江西市场对天然气的需求量的不断增加，供需双方对计量准确度的要求也越来越高。综合输差作为企业控制生产成本的关键指标，直接反应出了计量工作的好坏，由于直接关系到供销双方的利益，那么对综合输差的分析与控制工作就显得尤为重要。

1　管网概况

江西天然气一期管网主要承接川气东送入赣天然气，覆盖南昌、九江、景德镇、鹰潭、抚州、宜春、上饶、新余等8个设区市、28个县（市、区）。目前运行管道包括九高线、九景线、高余线、余景线四条干线以及14条支线。

2　产生输差的原因分析：

SY/T 5922-2012天然气管道运行规范中明确给出了输气量差值的计算公式，即：

（1）

式中：

—某一时间输气管道内平衡输气量的差值（）；

—同一时间内的输入气量（）；

—同一时间内的输出气量（）；

—同一时间内输气单位的生产、生活用气量（）；

—同一时间内的放空气量（）；

—计算时间开始时，管道计算段内的储存气量（）；

—计算时间终了时，管道计算段内的储存气量（）；

注：气体体积的标准参比条件是=0.101325MPa，=293.15K。

根据实际气体状态方程可推导出标准状态下管存量的理论计算公式：

（2）

式中：

LP—管存（Nm3）；

V—管容（）；

p—管道内实际平均压力（MPa）；

T—管道内实际平均温度（K）；

Z—实际气体压缩因子；

—标准状态下的压力，0.101325MPa；

—标准状态下的温度，293.15K；

—理想气体压缩因子。

由公式（1）、（2）可看出，产生输差的几个因素有：

2.1流量的测量误差

根据现场实际运行情况，影响超声波流量计对工况流量测量的因素主要是计量系统各设备的工作状态与流体流态的变化。

（1）流量计每对传感器的工作状态；

声波的顺流传输时间和逆流传输时间是由一对传感器同时测得的，而传感器的性能是否可靠，将直接影响计算结果的有效性。

工程师可使用Meter Link和CUI等软件连接现场表头查看其工作状态。增益值、信噪比、信号质量等参数值就是对工作传感器性能的评估。

（2）流体流态的变化；

流态的变化有可能引起流体偏心流、横向流和漩涡等不稳定流动，这种不稳定流态，将导致传感器检测到的A、B、C、D四组声道的流速差异较大。理想状态时，A、D两组声道所测得的流速大致相同并且速度较慢（靠近管壁，由管壁摩擦引起），B、C两组声道所测得的流速大致相同且流速较快。

当有不稳定流态流体通过时，四组传感器所测得流速也就差异较大，计算平均流速时对四组声速值加入了权重因子，以减小不稳定流态对计算结果的影响。如果某个流速值发生不正常变化，那么计算结果就与真实值产生偏差，影响计量的准确性。

流体流态分为层流和紊流两种状态，现场应用中可以导致流体流态发生的因素有很多，如流量计前后直管段安装长度不符合规范、流量计前后存在较大降压现象、流量计前球阀处于节流状态、整流器被污物卡堵、安装时垫片突入管道内部等。

2.2输气系统的泄露

输气系统的泄漏可分为偶然性泄漏、长期性泄漏和运行中的泄漏。偶然性泄漏是指输气系统长期运行中发生腐蚀、输配设备发生故障所导致的泄漏；长期性泄漏时指输气场站本身工艺设计的不合理或设备质量问题导致的泄漏；运行中的泄漏是指场站某些设备设计、维护及使用不当造成损坏而引发的偶然性泄漏。

在日常的运行当中，输气系统的泄漏绝大部分都属于偶然性泄漏。

2.3加强计量管理，提高人员素质

计量系统的附加误差是在安装或长期使用过程中由于流体介质的流态、腐蚀、沾污、测量仪表性能下降等原因造成的。因此，应严格按照技术要求安装计量系统内的一次仪表和二次仪表，消除安装误差，在使用过程中，操作人员应具备相应的计量知识，做好系统内设备的检查、维护、保养和分析工作，同时，应制定适应公司要求的计量器具管理制度或具体管理办法。

2.4加强输气系统运行数据管理

完善管线SCADA系统，利用SCADA系统实时监控参与计量的压力、温度、瞬时流量等相关参数，并对其设置上下报警限，当参数值越限时，系统可发出声光报警，值班调度可根据报警信息做出判断，指挥相应场站进行流程切换或流量控制，避免长时间的流量超限所带来的计量误差。

建立输气系统运行数据库，为相关分析方法提供数据支持，并能实现输气系统发生泄漏时对泄漏点的及时定位，在对输差产生的原因进行分析时，能有效的指导下一步工作，实现计量误差的有效控制。