轮南压气站比对计量系统建设必要性分析及实现效果追踪.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 28 日 作者简介:武豫青(2000),女,汉族,河南邓州人,本科,助理工程师,研究方向为天然气站场自动化。-74-轮南压气站比对计量系统建设必要性分析及实现效果追踪 武豫青 国家管网西部管道塔里木输油气分公司,新疆 巴音郭楞 841600 摘要:摘要:轮南压气站作为国家管网西气东输一线首站,直接与上游塔里木油田等多家天然气上载单位产生计量交接,计量的准确性与及时性之间影响到天然气管网中管存的计算以及效益的计算。随管网“x+1+x”战略深化,只有加强对能源的计量控制,才能更好地为天然气的生产和运输提供计量基础。本文从什么是计量交接
2、入手,分析轮南计量专业目前存在的痛点,思考轮南作业区该如何落实管比对流量体系,并通过实际运行情况,对实施效果进行追踪并给出结论,对其它地区计量体系建设提供参考。关键词:关键词:天然气计量;计量体系;比对计量;效果追踪 中图分类号:中图分类号:TH814 1 绪论 1.1 目的及范围 2023 年 9 月,轮南作业区与中石油塔里木油田新增上载比对流量计 13 路(外加备用 1 台流量计)及中石化西北销售中心上载比对流量计 4 路(外加备用1 路流量计)分析小屋一座(包括色谱分析仪、总硫/硫化氢分析仪、水/烃露点分析仪),本文对如何将这些设备充分利用,并将比对计量体系在西气东输一线首站落地开展并提
3、出自己的思考。本文适用西气东输一线首站,视运行情况可推广公司其它天然比对计量站场。1.2 术语及定义 计量系统:用于实现专门计量的全套计量仪表和其他设备。1 计量设备:单独或和其他辅助设备联合进行计量的设备。例如,压力变送器、温度变送器、流量计、流量计算机、显示器和记录仪等。1 比对计量:指在规定条件下,对相同准确度等级或者指定测量不确定度范围内的同种计量基准、计量标准以及标准物质所复现的量值之间进行比较的过程2。标准参比条件:热力学温度 293.15K(20),压力为 101.325kpa。1 流量测量:对于所有的流量计,都需要用工作条件下和标准参比条件下的密度,把流量计在工作条件下测得的体
4、积流量转换成标准参比条件下的体积流量或质量流量或标准参比条件下的能量。工作条件下和标准参比条件下的密度可连续测量或通过气体组成计算。密度的计算要求连续测量温度和压力,因此所用温度和压力参数同样要求连续测量。1 能量测量:计量系统的输出量可以是能量单位,值是气体量和单位发热量的乘积。1 可溯源性:为了使计量结果准确一致,任何量值都必须由同一个基准(国家基准或国际基准)传递而来。换句话说,都必须能通过连续的比较链与计量基准联系起来,这就是溯源性。因此,“溯源性”是“准确性”和“一致性”的技术归宗。3 2 轮南建设比对计量系统的必要性分析 根据Q/GGW 02004.12022 油气管道计量及交接技
5、术规范中要求:对输气量较大的天然气上载点,可结合现场实际,经充分论证后配备监督(比对)计量设备设施。轮南作业区作为西气东输一线输气首站,作为我国西部塔里木盆地油气资源的重要出口站,2022 年来气超 257 亿标方,投产总进气超 3400 亿标方。比对计量设备投产后,随着集团公司及西部管道公司对上载气数质量的密切关注,轮南作业区计量管理任务日趋艰巨,一是需要对新增计量分析系统共 17路计量设备及 3 座分析小屋进行管理,二是需要对上游塔里木油田及中石化计量分析系统共 22 路计量设备及 5 座分析小屋开展监督管理,三是对增加的零散气上载计量系统共 2 路计量设备及 1 座分析小屋开展中国科技期
6、刊数据库 工业 A 监督管理,四是对 2023 年新增调压撬以及压缩机机组单体计量合计 8 路计量系统调试及日常维护。下面根据 PDCA 管理循环过程中影响产品质量最重要的五个影响因素入手,对轮南的比对计量体系管理的痛点进行分析:2.1 人才管理难点 以前作业区对于计量设备的管理按照 B 类设备的要求,而现在新增比对计量设备均为 A 类设备,管理要求大幅提升。以前作业区无比对计量设备,计量只需管理 7 台分析设备+5 路自用气计量设备,现在仅比对流量计及其附属新增设备就超过 76 台。实现比对计量后,作业区也需要对上游共 24 路、6 座小屋进行监督管理,管理数量和范围大幅度提升。以前对于计量
7、的管理,只要关注设备能够正常运行、定期送检即可,现在随新设备的加入,采集点的增多,对于专业人员处理分析不同数据的能力也进一步的提升。且比对计量项目采购大量最新国外进口设备,作业区对新增设备的了解和问题处理经验较为欠缺,管理难度亦大幅提升。目前计量人才储备和人才综合素质都不足够匹配当前计量体系。2.2 设备管理难点 运维成本高。比对计量项目设备均为国外进口,根据以往经验,进口设备工作要求条件较为苛刻,轮南上游气质并不理想,现场工况很少能满足其理想运行条件,设备维护的频率和备件更换的频率要远高于预期。进口设备的耗材昂贵且采购不便,出现疑难杂症时较为依赖厂家和专家力量,导致运维成本的增加。参考资料少
8、。国外设备的资料,无论是公共平台还是企业内部平台,详细的参考资料都不多,尤其最新设备。这进一步加剧了我方对于厂家处理问题的依赖,且短期较难解决。各设备平台不统一。设备厂家的垄断保护,使得客户本地设备连接和维护要付出更多时间和精力。每一个设备都有一个或多个软件,几乎每一类设备的连接方式都不同,有些设备甚至只能用其专用连接线,数据也经过特殊编码,只能在其专业软件上读取。厂家的垄断机制,对于用户的使用增加困难。2.3 数据管理难点 计量有着长期性、连续性的特点,如果产生计量误差,时间一长,误差的数值变得越来越大4。流量量值作为保障天然气计量技术准确可靠的基础,欧美发达国家自 20 世纪末以来为提高天
9、然气贸易计量准确度,降低贸易风险,建立了大流量、高压力、高准确度的天然气量传溯源体系,已实现量值统一,国内现有天然气流量原级标准装置的不确定度水平在(0.050.07)%(k=2)范围内539。对于双方设备与原级标准装置间的误差、测量量值的溯源性能否得到保障直接影响到数据采集的准确性,进一步影响对于输差和其他差值的判断。运行比对计量项目前,我方对于上游数据没有有效的监督手段,出现输量差时,因为没有数据支撑,缺乏证据。但现在有了数据后,如何保障数据的可溯源性与怎样高效的利用、整合数据以便使用,以及更高效的数据存储备份的方法,对于天然气计量系统,都是值得考虑的问题。2.4 计量协议完善难点 从企业
10、而言,旧计量交接协议规定范围不够全面与更新,如缺乏对水露点、上游气质超标、输差的衡量标准与处理方式的等内容明文规定,旧协议仍旧采用体积计量,并以体积流量值结算,但目前国际上普遍采用能量计量539。在旧计量交接协议下,我方不能有效行使监督权,对于上游输量的真实情况不够了解,产生输差时,因为双方协议中的劣势,我方没有话语权。现在我方有了标准的设备,但如何让对方承认我方设备的合法性,怎样合理合法的监督对方的设备、数据,产生输差时,怎样合理合法的与交方交涉和后续处理,以及计量交接协议中不完善的部分都是应该在新协议中去争取完善的要点。2.5 环境难点 针对西气东输一线首站自然条件而言,轮南地处南疆沙漠边
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