摘要：天然气流量计量是天然气生产、输送和销售的关键环节，计量准确与否决定了企业贸易交接、经济分析和运行成本高低，从而 直接影响到企业的经济效益和用户利益。因此，分析天然气计量仪表现状，研究天然气输差产生的原因及控制措施，提升流量计量准确性具有重要意义。
关键词：天然气；计量仪表；输差控制
1前言
随着我国经济快速发展，对天然气资源的需求量不断增加，天然气流量计量已经成为天然气工业发展的重要制约因素，是企业进行贸易交接、经济分析和降低运行成本的主要因素，直接影响到企业的经济效益和用户利益。因此，对天然气进行精确、实时、经济地计量变得更加重要[1]。这主要体现在：① 精确计量。能保证在输气监测站上进行公平公正的交易，有效地管理天然气的供给和消费，控制天然气的库存量，最大限度地降低输差，避免输气监测的争端，提高服务质量，② 实时计量。有助于输气公司优化管线的运营，最大限度地提高系统的生产能力，对市场变化作出快速反应，③经济计量。符合效益最大化的经营理念的要求。天然气计量系统的投资和运行维护费用决定了天然气计量的成本。采用先进的计量技术是降低天然气计量成本的重要途径。
2 天然气计量仪表
（1）孔板流量计。孔板流量计是以流量守恒定律和流动连续性方程为基础，当气体流经节流装置时，流束在孔板处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低，在孔板前后产生静压力差（差压），气流的流速越大，孔板前后产生的差压也越大，从而可通过测量孔板前后差压来计量天然气流量。其优点是适用于较大口径管道的计量，结构简单，安装容易，无可动部件，性能可靠，耐用，应用历史悠久，标准规定最全，按标准制造的孔板不需要标定，价格便宜。缺点是压损大时不适宜长输管线计量，量程比小，前后直管段要求长，占地面积大，输出信号为模拟信号，重复性不高，对整套流量计的精度影响因素多且错综复杂，很难提高测量精度。
（2）涡轮流量计。涡轮流量计原理是利用气体推动流量计转子转动，通过测转子转动次数来计量气体流量。其优点是测量精度高，一般涡轮不确定度为0.5%～1.0%，精选涡轮可达到0.25%，测量范围宽，量程比可达1∶30，输出为脉冲频率信号，便于和计算机配套，结构紧凑轻巧、安装维护方便；其缺点是有可动部件，易于损坏，抗脏污能力差，对介质的干净程度要求高。
（3）超声波流量计。超声波流量计由超声波转换器将电能转换为超声波能量，以一定的方式发射并穿过被测流体，接收器接收到超声波信号，供显示积算仪显示和积算，实现流量的检测显示。其优点是工作原理简单，有望成为基准流量计，测量精度高，可达0.5%，量程比大，一般为1∶20，甚至可达1∶100，能实现双向流量计量，可精确测量脉动流，适应性强，占地少，无可动部件，坚固耐用，可直接进行清管作业，不受压力、温度、相对分子质量、气体组分变化的影响；其缺点是价格昂贵，只适合于大、中口径，对上下游直管段长度等有要求。
3 输差控制分析
3.1 输差产生的原因
由于输入端和输出端计量装置的精度不同以及压力、温度修正得不完善，存在输差是正常的。在输送过程中出现的漏损、放空、偷气，燃气抄收环节发生的漏抄、漏计等情况都会令输差增大[2]。存在输差的原因如下有：①输入计量误差（购入天然气计量值与实际值相比偏大）；②输出计量误差（售出天然气计量值与实际值相比偏小）；③输送过程中各个环节的损耗；④偷气现象；⑤燃气企业自用气量的不计或漏计。
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3.2 输差的计算方式及影响因素
输差率的计算方式较为简单，购入量减去销售量并扣除已知的损耗量所得值除以购入量即可。这种计算方法需要建立在一套规范、科学的标准体系，要想准确计算，需要合理地剔除各种影响因素，才能得出对经营有指导和参考意义的输差率数据[3]。影响输差准确性的因素有单点购入，多点售出，燃气公司对输差的控制管理难度要比长输管线公司大得多。购入量和销售量的计量准确性至关重要，只依赖购买高精度的计量装置是远远不够的，需要提高整个计量系统的精度。需要规范化管理，了解输差的组成，定期分析输差各个组成所占的权重，才能有效地控制输差。
3.4 输差控制措施
（1）配备完善计量流程，加强仪表对比校验。在计量流程配备上，应尽量实现各贸易交接气量的对比计量，以便对流量计的运行状况进行实时对比监测，若无法实现上述要求，应至少实现分段、分区对比计量，在出现输差时可直接将成因定位在某一管段或某一区域，缩短输差成因的判断时间。同时建立流量计检定、运行状况数据库，实现运行状况和性能的及时掌握，为输差的分析和控制提供依据。同时要配备一定等级和数量的标准器，达到可随时进行量值溯源、量值传递和仪表的校准/检定工作，保障现场在用仪表和备用仪表的准确，最大限度地降低计量仪表失准造成的输差。
（2）提高气体组分录入及时性。在重要交接站点安装在线色谱仪，实现气体组分的实时分析，保证气体计量的准确性，对因客观原因无法安装色谱仪的站点，应注意及时采样分析气质，并根据分析结果对计量仪表相关参数进行及时校正，确保计量结果准确，减小输差。
（3）加强管线泄漏实时监测定位技术。为有效监测管线窃气和泄漏点的及时定位，实现输差的控制，有必要开展管线防盗和泄漏定位技术，经过大量的现场调研和咨询，建议将防盗技术研发和泄漏监测系统作为开发重点。声波法是一种较先进的防盗监控系统，它利用在管线上人为地敲击、打孔产生的声波信号，或者管道泄漏后高压液（气）体喷出时产生的声发射信号，以及管内液（气）体泄漏引起的压力变动产生的压力波等与声波振动有关的信号来进行相关检测。
（4）合理调配外输气量。应从管理部门加强输气计划的制定，将输气排量严格控制在流量计运行允许范围内，同时可适当考虑在用户端建设小型储气库作为流量调节缓冲段，使计量误差得到有效的控制。
（5）细化内部计量管理，强化输差控制。在现有管理模式的前提下，进一步完善计量管理网络，严格按照测量检测体系程序运行，把住产销气两个关口、细化中间环节，通过强化制度落实、输差分析、细化基础资料管理三个方面，实现计量输差的有效控制。
4 结束语
天然气计量是天然气贸易中的交易手段，只有了解和掌握了计量的原理以及适用范围才能因地制宜采用不同的计量方法，准确公平的交易。而输差控制是提高计量准确性有效的保证，只有通过计量工作者不懈努力，坚持诚信为本，求真务实，定能有效的控制输差，实现供需双方双赢，为天然气管输企业发展和社会进步发挥更大的作用。
参考文献：
[1]张永红.天然气流量计量.第二版[ M] .北京：石油工业出版社，2001.
[2]陈赓良.天然气的能量计量及其标准化[J]. 石油工业技术监督，2001，17（5）：1-7.
[3]罗明强.天然气流量计量中的现场影响因素分析及对策（续一）[ J] .天然气工业，2000（2）：101 -102.
论文作者:牛靓瑶
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/7
标签：天然气论文; 流量论文; 流量计论文; 仪表论文; 管线论文; 气体论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第31期论文;