山西国化能源有限责任公司 山西省太原市 030000
摘要：天然气这种能源非常的优质、高效、清洁，是一种低碳能源，它能够与核能及可再生能源等其他低排放能源更好的互补，从而实现能源供应清洁化。本文就对天然气（煤层气）质量检测的具体要求和测试方法加以介绍，并且分析了山西国化能源有限责任公司临汾管理处近几年开展的质量检测工作的检测数据结果，从而对天然气质量管理中存在的问题所及时发现，进一步提出相应的措施及方法，为更好的管理天然气质量而提出了建议。
关键词：天然气质量；检测结果；浅析
1进入天然气管网的天然气质量要求
1.1天然气的分类
国标GB17820—2012《天然气》对经过处理并通过管道输送的商品天然气分类和技术要求所规定，统一了天然气工业的发展的产品要求。其中发热量、总硫含量、硫化氢含量、二氧化碳含量和水露点5项关键控制性技术指标对安全卫生、环保和经济效益要求有所体现，而一类气指标与欧、美、俄处于同等水平，使与国际接轨实现，继而对进口天然气质量所保障，为天然气质量控制提供了依据。
1.2天然气的技术指标
天然气的技术指标如下表所示。
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2检测方法及检测点的选择
2.1检测方法
(1)应按GB/T11062执行计算天然气高位的发热量，而其所依据的天然气组成的测定执行一定要按GB/T13610。(2)天然气中总硫含量的测定需要通过GB/T11060.4或GB/T11060.5执行，仲裁试验以GB/T11060.4为准。(3)天然气中硫化氢含量的测定应按GB/T11060.1，GB/T11060.2或GB/T11060.3执行，仲裁试验以GB/T11060.1为准。(4)天然气中二氧化碳含量的测定应按GB/T13610执行。(5)天然气水露点的测定应按GB/T17283执行，对于在已知压力下的水露点，可按GB/T22634将其换算到其他压力下的水露点，仲裁试验以GB/T17283为准。(6)天然气的取样应按GB/T13609执行，取样点应在合同规定的天然气交接点。
2.2检测点的选择设备配备方式
(1)主要气源点、混合气源点输气量大且为长输管道入口，应开展在天然气质量指标的在线实时分析检测，并定期开展离线分析检测，保证天然气气质的合格。(2)长输管道配套建设的储气库，特别是枯竭气藏储气库，由于存储及地质的原因，应在储气库采出管道开展天然气在线实时分析及离线分析检测。(3)不同管道或管网的联络线，天然气在应急或调配情况下均存在双向输送，应在联络线下游站场或出入口设置检测点，在有天然气输送时进行在线实时分析，掌握气质变化情况，保证计量准确。(4)对于分输量大的用户，宜设置气质检测点，开展在线实时分析检测或离线检测，掌握气质变化对天然气计量及质量的影响。(5)气源点、混气点应根据《天然气》GB17820中规定的气质指标，配备相应的在线监测设备。(6)重点分输场站标配为在线气相色谱仪，并按照实际需求慎重考量露点仪、总硫分析仪、硫化氢检测仪的配置。
3山西国化能源有限责任公司临汾管理处天然气（煤层气）质量检测开展情况
3.1基本情况
2016年以来，山西国化能源有限责任公司临汾管理处在气源点设置在线气相色谱仪，对天然气（煤层气）开展质量监测工作。质量检测的主要项目包括GB17820—2012《天然气》中规定的二氧化碳、高位发热量、水露点、总硫、硫化氢五个项目及气体组分进行分析。
除此之外，在实时检测的基础上，按供气合同所规定的内容，上游用户每季度提供一次第三方检测单位出具的气质检测报告。
3.2部分监测点检测结果分析
以临长线输气管道的吉县站的多次检测结果为例，对甲烷含量、高位发热量、水露点、总硫含量、硫化氢含量及二氧化碳等6个检测项目数据进行统计分析，结果如下图所示。
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通过对气源点各检测项目年度检测数据进行统计，并根据各检测项目趋势图进行分析。(1)气体组成基本保持稳定，气体各技术指标均满足GB17820规定一类气指标要求。(2)各气源硫化氢含量、总硫含量较低，满足一类气指标要求。总硫含量数据波动较大，但考虑到在微量分析过程中，样品取样、储存、分析等各个环节不同影响的累积，检测数据存在相对较大的波动。(3)气体水含量较低，水露点常年保持在工况－20℃以下，远低于气体输送温度，不存在影响现场运营的风险。（4）高位发热量满足GB17820规定二类气指标要求，基本接近一类气指标要求。
4天然气质量检测面临的问题
通过对长输管道各季度天然气质量检测数据统计分析，质量检测面临4个方面的问题:(1)在取样周期及取样技术方面，气源气质相对稳定，但随输气工艺的调整，气质情况发生明显变化，影响质量检测的准确性。现有的取样周期过长，并不能很好反映气源变化情况，现有取样方法为取点样，取样代表性不足。(2)在检测仪器及检测方法方面，部分管道含有微量的硫化氢及总硫，检测结果存在较大的波动，主要来自微量组分测定过程中取样、检测方法、设备误差等影响造成。目前使用的总硫、硫化氢测定方法检测下限较高，不能准确定量微量含硫化合物组分。水露点检测结果存在较大的波动。考虑到管道工艺调整，监测点更换等因素，数据趋势并不能准确反映气质含水情况。现有水露点检测方法存在较大缺陷。(3)在数据一致性及量值比对方面，同一气源，不同检测机构的检测结果并不完全一致，特别微量组分的检测，存在较大差异。不同实验室间并未进行过量值比对实验，检测结果的一致性及准确定性无有效手段证明，实验室间数据无法互认。(4)在新技术应用方面，与国内外先进检测机构相比，缺少引领行业发展趋势的检测方法，特别是在水露点快速准确定量检测方面研究较少。
5改进措施及建议
(1)推动实施天然气在线检测，实现检测方式的实时化。根据气源及工艺变化情况，强化天然气在线气相色谱仪，在线水露点分析仪，在线硫化氢分析仪及在线总硫分析仪的配置及使用，实现天然气质量指标的实时监测，掌握天然气气质情况的变动。(2)积极推进天然气现场检测，实现检测方式的快速化。对于不具备在线检测仪表配置的站场，完善天然气便携式气相色谱仪，水露点分析仪、硫化氢分析仪及总硫分析仪的配置，实现天然气质量检测指标的现场检测，缩短取样、实验室分析、结果报告流程，为生产及用户提供快速准确的数据支持。(3)进一步完善天然气在线检测计量技术法规的制定。开展天然气在线硫化氢，在线水露点及在线总硫分析仪检定规程或校准规范的制定，使现场检测仪器可溯源，提高现场检测仪器的准确度。(4)积极组织和参加天然气质量检测能力验证和比对。开展实验室间天然气质量检测项目的能力验证及计量比对，组织实验室检测、现场检测及在线检测结果间数据比对，实现天然气质量检测数据的准确一致。(5)推动天然气质量检测技术进步，完善天然气测量技术。开展天然气分类及互换性、生物甲烷气体测试、天然气累积取样技术及方法研究;开展天然气分析领域的激光分析仪、传感器及新型取样及测量系统及装置研究。
参考文献:
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［5］唐蒙，罗勤，迟永杰.天然气分析测试技术的研究及其应用［J］．石油与天然气化工，2008，37(b11):42－52.
论文作者:胡俊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/15
标签：天然气论文; 在线论文; 硫化氢论文; 露点论文; 质量检测论文; 含量论文; 分析仪论文; 《防护工程》2018年第26期论文;