输气管道接输差率分析_工程实践_E网燃气（燃规在线）

摘要

摘要：介绍了天津市输气管道计量概况，分析了门站计量表、高-中压调压计量站的计量情况及压缩因子对计量准确度的影响，提出了降低计量误差的措施。关键词：输气管道计量；接输差；接输

摘要：介绍了天津市输气管道计量概况，分析了门站计量表、高-中压调压计量站的计量

情况及压缩因子对计量准确度的影响，提出了降低计量误差的措施。

关键词：输气管道计量；接输差；接输差率；计量管理；供销差

Analysis on Difference Rate between Inlet Volume and Outlet Volume of Gas Transmission Pipeline

LIU Yiming

Abstract：The general metering situation for gas transmission pipeline in Tianjin is introduced. The metering situation at city gate station and high-medium pressure regulator station as well as the influence of compression factor on metering accuracy are analyzed. Measures for reducing metering errors are proposed.

Key words：gas transmission pipeline metering；difference between inlet volume and oufiet volume；difference rate between inlet volume and outlet volume；metering management；difference between supply and marketing

1 概述

输气管道接输差即从上游接气量与管道上各高-中压调压站输气量之差，接输差与接气量之比称为接输差率。燃气企业接输差或供销差较大，直接影响了企业经济效益，因此，各燃气公司对此都非常重视^[1]。天津市的城市燃气经过20世纪80年代的“三年气化”及90年代末期的陕气进京建设，目前拥有8000km地下管网，其中输配分公司管辖范围内有24座高-中压调压站、515座中-低压调压站、167台中-低压调压柜及858台中-低压调压箱。

输配分公司管理的4条输气管道纳入集团公司封闭计量考核范围，即“45km输气管道”及南、北半环输气管道(见图1，图中所标压力为运行压力)。“45km输气管道”是指由大港门站至津沽罐站DN 400mm管道及津沽罐站至大港公用局DN 500mm管道，设计压力、运行压力均为0.8MPa，两条管道长度各约45km。南半环是指由陕津集输门站沿外环线以南至卫国道高-中压调压站的管道，设计压力、运行压力均为0.8MPa，长度为37.16km。北半环是指由陕津集输门站沿外环线以北至卫国道高-中压调压站及泰华燃气、东丽湖高-中压调压站的管道，设计压力为2.5MPa，运行压力为1.6MPa，长度为66km。

45km输气管道经过打击盗气专项治理及计量专项治理，由2003年以前接输差率15%降至最近3年始终在3%以内。2008年全年南、北半环总接输差率为7.75%。输气管道接输差率直接影响到燃气企业的经济效益，为此我们强化长输高压管道的统计分析，利用生产运行管理系统的地理信息系统GIS、数据采集与监控系统SCADA，实现对长输高压管道的实时动态管理，确保长输高压管道接输差率逐渐降低。

2 输气管道计量概况

集团公司对输配分公司输气管道考核的源头计量表是陕津集输门站对南、北半环供气的3台孔板流量计及大港门站对45km输气管道供气的孔板流量计。源头计量表选用孔板流量计，其优点是应用技术成熟，仪表无可动部件，工作可靠。而且这与油田的计量表选型一致，便于计量对比校核。但孔板流量计量程比小，一般为10：1。输气管道上各高-中压调压站普遍采用涡轮流量计，这主要因为气体涡轮流量计属于速度式流量计，它是利用置于气体中的叶轮的旋转角速度与气体流速的函数关系来计量，通过测量叶轮的转速来反映通过管道的气体体积流量，其准确度高、流量范围宽、重复性及稳定性好，通过流量积算仪和温度压力传感器组成一体化结构，可对体积流量进行在线修正补偿，在中、大流量范围内有较高性价比。

3 大港门站源头计量表计量分析

大港门站冬季日供气量达到(60～70)×10⁴m³/d，而夏季日供气量在(20～30)×10⁴m³/d，其季节性日供气量差别较大。因此我们对大港门站每台孔板流量计选用了2块孔板。对DN 350mm管道上孔板流量计，当孔板开孔直径为170mm时，设计额定流量在(0.4～4)×10⁴m³/h，日供气量为95×10⁴m³/d；当孔板开孔直径为122mm时，设计额定流量为(0.2～2)×10⁴m³/d，日供气量为47×10⁴m³/d。对DN 200mm管道上孔板流量计，当孔板开孔直径为75mm时，设计额定流量为(0.04～0.4)×10⁴m³/d，日供气量为9×10⁴m³/d；当孔板开孔直径为122mm时，设计额定流量为(0.20～2.06)×10⁴m³/h，日供气量为49×10⁴m³/d。冬季DN350mm孔板流量计实际流量一般在(0.5～3.3)×10⁴m³/h范围，我们使用大孔板；夏季DN 350mm孔板流量计实际流量一般在(0.3～1.5)×10⁴m³/h范围，因此我们使用小孔板。这样确保了冬季计量不超量程，夏季不丢失数据。DN 200mm管道上孔板流量计是针对大港门站供应石油伴生气时设计的单独管道，使用时间很短暂，我们根据实际供气量使用大孔板或小孔板，满足实际供气计量需要。

4 高-中压调压站计量分析

目前天津市各高-中压调压站用气流量变化范围大，其日用气、月用气不均匀性非常突出。为分析查找造成南、北半环接输差率居高不下的原因，自2009年8月4日至14日，我们对南、北半环进行了测试比对分析，测试分3个方案。方案1：断开并分别测试45km输气管道、南、北半环输气管道供气情况；方案2：测试津汉公路、茶金路沿途用气情况；方案3：测试金钟站用气情况。测试期间，为减少测试系统误差，我们派人对27个站点每15min同时计数，同时我们参照SCADA系统数据进行对比分析。通过集中测试、对比分析，我们发现各站实际流量均处于计量表下限运行，造成了一定的计量误差。

例如，津滨高-中压调压站有4台型号为LWQ-A-2500的涡轮流量计，工况流量量程为125～2500m³/h，精度等级为1级，运行2台。工况流量是指在管道介质运行压力及温度条件下的流量。从2009年8月4日10：00至8月5日10：00津滨高-中压调压站测试统计数据看，其计量表内天然气温度为22.4～22.9℃，压力为0.56～0.80MPa。18：00为用气高峰，瞬时流量为948m³/h；而凌晨1：00—6：00为用气低谷，瞬时流量为30m³/h左右。部分测试数据见图2。

由图2可见，津滨高-中压调压站实际最大瞬时流量与流量计量程的最大流量之比为948/2500=37.9%；实际最小瞬时流量与流量计量程的最小流量之比为30/125=24%。流量在125～2500m³/h范围时，仪表计量精度处于设计值。当流量小于125m³/h时，由于其仪表特性曲线急剧下滑，迅速偏离设计精度指标。起步流量一般小于最小流量的1/5，约为25m³/h左右。实际测试的最大流量为948m³/h，是量程上限的37.9%，远低于连续工作仪表上限流量。而凌晨1：00—6：00的流量持续在30m³/h左右，仅略高于流量计的起步流量，没有达到计量精度，这会造成计量气量丢失，更谈不上保证计量精度。

这就需要我们根据不同季节、不同时段管网负荷的峰谷情况，调整供气工况。例如对河东区域供气的卫国道高-中压调压站、津滨高-中压调压站、张贵庄高-中压调压站，我们通过适当调低卫国道高-中压调压站、津滨高-中压调压站调压器出口压力、关闭压力，即卫国道高-中压调压站、津滨高-中压调压站调压器出口压力为0.095MPa，关闭压力为0.12MPa，张贵庄高-中压调压站调压器出口压力为0.11MPa，关闭压力为0.14MPa。通过调整调压器参数来实现高-中压调压站间大小流量自动切换，即用气低峰时仅张贵庄高-中压调压站给河东区域供气，用气高峰时，卫国道高-中压调压站、津滨高中压调压站、张贵庄高-中压调压站同时供气，这样可以有效避免高-中压调压站流量计每天小流量数据丢失问题。对给河北区供气的金钟高-中压调压站，我们采用一台大调压器及一台小调压器并联运行，适当调低大调压器出口压力、关闭压力，即大调压器出口压力为0.095MPa，关闭压力为0.12MPa，小调压器出口压力为0.12MPa，关闭压力0.15MPa，这样用气低峰时仅小调压器供气，用气高峰时，大、小两组调压器同时供气，这样提高计量精度，并且避免由于仅大调压器供气造成调压器频繁开启关闭产生气体脉动流导致的计量误差。

5 压缩因子对接输差率的影响

天然气压缩因子是天然气性质偏离理想气态方程而导入的修正系数，压缩因子不仅受气体温度、压力影响，而且随天然气组成变化。由天然气组成变化引起的密度、压缩因子变化，将影响计量准确度。因此必须实时计算其数值。

对孔板流量计，我们选用FC2000-IA流量计算机作为二次仪表，它可以完成多种补偿运算，对温度、压力、湿度、密度、组成进行补偿。每季度我们输入天然气组成，由流量计算机对流出系数、膨胀系数、压缩因子等参数作为动态量进行实时逐点运算。对涡轮流量计，我们采取输入氮气、二氧化碳含量及天然气相对密度，由涡轮流量计自动完成压缩因子补偿运算。天津北半环运行压力是1.6MPa，开启涡轮流量计压缩因子补偿运算功能，不仅计算准确有效，也使输气管道接输差率降低。

6 强化计量管理，降低接输差率

在输气管道的计量管理上，为有效降低接输差率，对大港门站源头计量表，我们与大港油田坚持每年对双方计量表进行强检一次，每季度将门站比对表与大港油田结算表同步进行天然气组成设定，每天由专人分析确认大港油田结算表与门站比对表计量数据，若发现计量误差较大，则立即沟通协商。2009年我方接收比对表与大港油田结算表全年累计计量气量相对误差为0.6%。对各高-中压调压站计量表我们坚持每两年进行强检一次，每天由专人对计量表进行巡检，发现问题及时报修。为确保接输差率月报表准确无误，防止少报误报，每月中旬及月底结算日我们对45km输气管道及南、北半环输气管道沿线的重点用户进行检查，不定期与销售公司联合对各高-中压调压站计量表进行检查，与销售公司加强信息交流沟通，及时发现并解决问题。每月我们还合理计算由于带气抢修作业造成的天然气损失量。由于采取措施得当，2010年上半年南、北半环及45km输气管道接输差率总计仅0.94%。

参考文献：

[1] 范金生.燃气供销差的主要因素与整治[J].煤气与热力，2009，29(4)：B38-B41.

[2] 文云龙.调压器出口压力对民用天然气供销差影响[J].煤气与热力，2008，28(5)：B01-B03.

[3] 虎继远，刘中兰，徐杰.燃气管道泄漏事故成因及防范对策[J].煤气与热力，2009，29(11)：B23-B26.

[4] 王兆法.城市管道燃气的运营管理[J].煤气与热力，2010，30(4)：B34-B36.

[5] 董先聚.管道燃气企业的危机管理[J].煤气与热力，2009.29(10)：B34-B35.

(本文作者：刘毅明天津市燃气集团有限公司输配分公司天津 300191)