长输油气管道节水量计算方法与节水技术体系浅析

吕亳龙，，蔡婷，王乾坤，解红军

（1.中国石油天然气股份有限公司规划总院，北京 100083；2.中国石油西部管道公司，乌鲁木齐 830001；3.中国石油管道公司，河北廊坊 065000）

“十二五”以来，随着西气东输二线、三线、陕京管道三线、中贵线、西部成品油管道等众多管道干线、支线陆续建成投产，我国长输油气管道基础设施建设进程进入了飞速发展阶段，依次打通了西北、东北、西南三大陆上油气战略通道，管道生产企业对新鲜水的需求量亦有所增长。据统计，2017年中国石油集团公司管道企业消耗新鲜水357.7万m3。近年来，各企业争相实施多种节水措施，取得了一定的节水效果；另外，现行标准规定的节水量计算方法适应性不同，需研究分析节水量计算方法适应性及节水技术体系，进一步提升管道企业节水管理工作。

1 节水量计算方法现状

现行行业标准SY/T 6722—2016《石油企业耗能用水统计指标与计算方法》[1]规定了石油企业生产经营活动中耗能和用水统计指标与计算方法，适用于石油企业耗能用水管理。该标准规定，节水量包括产品（工作量）单耗法、产值单耗法、技措法三种，但并未明确是否适用于长输油（气）管道节水量计算，也未就产品（工作量）单耗法、产值单耗法中相应的油（气）管道用水单耗指标、单位工业产值新水量等作出定义，因此不能在油（气）管道节水量计算中直接应用。

中国石油企业标准Q/SY 61—2011《节能节水统计指标及计算方法》[2]界定了节能节水统计指标的定义，并给出了计算方法。其定义的节水量计算方法有三种：产品单耗法、技措法、产值单耗法。但企业标准未说明管道企业是否适用单耗法，同时也未给出单耗法计算的相关单耗指标及计算公式。

由以上对现行标准的分析可知，企业节水量的计算方法主要有三种：产值单耗法、产品（工作量）单耗法、技措法。

2 管道业务节水量计算方法适应性分析

“十二五”以来，随着管道业务飞速发展，长输天然气、成品油、原油管道的输量、周转量均不同程度持续增长。以周转量变化为例，长输天然气管道周转量增长70.10%、长输原油管道周转量增长27.80%、长输成品油管道周转量增长14.86%。但据统计，长输管道业务新鲜水消耗量从2012年的344.0万m3增长到2017年的357.7万m3，增幅仅为3.99%。总体来看，新鲜水消耗量与长输管道业务输量、周转量的增长无较强的相关性。

图1 长输原油管道输量与新水耗量

图2 长输成品油管道输量与新水耗量

图3 长输天然气管道输量与新水耗量

以A管道公司为例，图1～3分别是长输原油管道、成品油管道、天然气管道业务输量与新鲜水消耗量变化关系。

由图1可见，A管道公司长输原油管道业务输量近年来呈整体持续增长趋势，新鲜水消耗量与原油输量变化趋势有相似年度，但各年度变化幅度与输量变化幅度相差较大，无固定相关关系。例如2011年、2012年相比输量几乎不变，但由于持续推荐常温输送工艺，减少加热炉、锅炉运行时数，总体工艺用水量有所下降，新鲜水消耗量降低48%；2014年原油输量比2013年增长13%，但由于业务重组、油库划转等原因，统计口径内新鲜水消耗量大幅增加241%。由图2可见，A管道公司长输成品油管道输量各年度有增有减，新鲜水消耗量各年度有变化但相对稳定，新鲜水消耗量与成品油输量变化没有固定规律。另外由图3可见，A管道公司长输天然气管道输量呈持续增长趋势，但2013年前，随着西气东输三线工程投站，站场增加、管线试运行等因素，用水量呈增长趋势；2013年后管道运行趋于稳定，西气东输二线、三线开展联合运行，因输送工艺更加合理，电驱压缩机运行时数减少等因素，新鲜水消耗量逐年下降。除以上主要影响因素外，站场所处地区当年的降雨量情况、站内及管道沿线相关作业等因素也会影响新鲜水的消耗量。

根据对长输油气管道输量与新鲜水消耗量的变化趋势分析，并结合重点管道站场用水情况分析，将长输油气管道业务用水特点归纳如下：

1）长输天然气管道

①无水冷系统电驱压缩机站场：新鲜水消耗量较小，主要为生活、绿化用水，具体消耗量与站场所处环境气候、站场规模等有关。

②装配水冷系统的电驱压缩机站场：生产用水量增大，具体消耗量与电驱压缩机开机时数有关。

2）成品油管道：各站场新鲜水消耗量较小，主要为生活、绿化用水。

3）原油管道

①热油管道：生产用水量较大，主要为加热炉、锅炉伴热用水。

②常温输送管道：新鲜水消耗量较小，主要为生活、绿化用水。

结合管道业务新鲜水消耗特点，对各种节水量计算方法在管道业务的适用性分析如下：

1）产值单耗法：对于长输油气管道来说，其业务属性属于运输业，不属于工业范畴，因而无工业产值，不能计算单位工业产值新鲜水消耗量单耗指标，因此产值单耗法不适用。

2）产品（工作量）单耗法：根据长输油气管道用水特点，可以将长输管道的站场分为三种情况，对水冷系统电驱压缩机站场来说，其电驱压缩机开机方案对新鲜水消耗量影响较大，但开机方案是出于保证安全输送、完成输送任务的角度制定的，不能完全以降低新鲜水消耗量为目标进行优化；对热油管道站场（包括油库）来说，生产用水量与热油管道伴热工艺、伴热温度等相关性较强，但近年来随着常温输送工艺推广，西部原油管道已全面实现常温输送、东北原油管道输送温度大幅下降，因此热油管道生产耗水量也逐年减小；对生活、绿化用水为主的站场来说，其新鲜水消耗量与站场规模、当地气候有关，宜采用定额指标约束新鲜水消耗量。因此产品（工作量）单耗法计算的节水量亦不能真实反映企业节水工作的业绩。

3）技措法：技术措施法简称技措法，技术措施节水量是指企业实施技术措施前后使用新水的变化量，通常是以技术措施实施前后用水单耗的降低为依据来计算节水量。只要生产站场开展相关的节水技术措施就可以客观计算节水量，适用于管道业务节水量统计计算，通常可按如下方法进行统计计算：

①对于污水回收利用类节水措施：节水量＝回收利用的污水量。

②对于其他节水技术措施：节水量＝基期校准新鲜水消耗量－报告期新鲜水消耗量。

3 长输油气管道节水技术体系

根据长输油气管道生产业务新鲜水消耗特点，将站场新鲜水消耗分为三个环节：生产业务消耗新鲜水、生活绿化消耗新鲜水、漏失新鲜水。因此，管道生产业务应从新鲜水消耗的三个环节入手，开展针对性的技术措施以节约新鲜水。研究形成了管道生产业务节水技术体系，见表1。

由表1可见，目前长输管道生产业务节水主要有生产业务节水、生活绿化节水、漏失治理节水三方面，重点应用的节水技术共有13项，其中管理技术2项。以密闭空气循环替代水循环冷却技术为例，某管道公司电驱压缩机站推广实施后，预计形成年节水能力1.9万m3，产生节水效益5.7万元。

4 结论

“技措法”适用于长输油气管道业务节水量统计计算，能真实、客观反映企业节水工作的业绩；管道业务节水技术体系所包含的13项节水技术及管理措施，涵盖了管道生产业务的全部用水环节，为管道企业开展节水管理工作提供了重要的技术支撑和参考。但在实际生产中，由于节水项目投资效益不高，因而在一定程度上制约了企业开展节水技措项目的积极性。因此，需要对节水项目给予一定的资金及政策支持，加大力度推进节水技措项目上马，为节约新鲜水资源奠定基础。

表1 管道业务节水技术体系