探究天然气计量误差的控制技术措施及计量争议的处理.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 22 日 作者简介：辛吉霞（1986），女，汉族，天津人，本科，中石化（天津）石油化工有限公司，中级职称，从事油品计量工作。-6-探究天然气计量误差的控制技术措施及计量争议的处理 辛吉霞 中石化（天津）石油化工有限公司化验计量部，天津 300000 摘要：摘要：随着天然气采购量的不断增大，如果计量过程存在问题，或者技术应用不合理，天然气供需的双方机构就容易出现计量争议。为降低出现此类问题的频率，本文深入分析了计量争议出现的原因，讨论如何从技术上避免计量偏差，然后结合具体实例分析计量争议的处理方法，帮助解决计量争议，保持供需双方的良好合作。天然气作为一种优质、高效、清洁的低碳能源，被广泛的用到工业生产中，如何利用现代化技术措施，提高天然气贸易交接计量准确度，避免计量争议的发生，是大家关注的焦点。关键词：关键词：天然气；计量争议；技术 中图分类号：中图分类号：TE974 由于人为原因和计量仪表准确性等原因，在天然气贸易交接过程中，供需双方可能会存在计量争议。为了更好的解决问题，避免矛盾，就需要根据天然气计量标准规范、交接协议、技术手段进行协商，系统地解决计量争议问题，并加强技术管理工作，采取有效措施避免计量争议再次出现。多数计量争议来自于流量计、计算机内置算法、系统故障，发生时比较隐蔽，为此需要使用有效手段才能查明，并予以解决。1 天然气计量争议出现原因 1.1 人为原因 目前很多天然气门站未能实现站控自动化,仍由人工完成天然气计量信息的读取、录入、计算,并且存在计量人员老龄化、数据比对不及时等情况,而且当计量设备参数和气质参数录入错误后,将会导致计量数据失准,出现计量争议。1.2 计量仪表不精确 目前国内的天然气计量以体积量计量为主，我公司天然气管输计量工作主要计量仪表使用的是超声流量计和孔板流量计。超声流量计如果超声波声速差异较大，造成流量计运行状态不好，可造成数据计量不准确。测量管段及超声探头积炭，造成接受信号衰减，降低流量计的计量准确度,是天然气超差频繁发生的主要原因。孔板流量计在实际工作中要求较高，受技术条件的限制，存在量程比小、压损大、安装条件苛刻等不足，必须严格遵守标准，否则投入使用后，就会出现比较严重的计量误差。如果孔板出现了偏心或者弯曲的情况，将会对孔板安装和实际流量计量的精度，产生十分严重的影响1。比如孔板安装时，可能由于不重视细节，导致实际计量中出现比较大的偏差。例如，加工孔板密封垫内孔时，没有严格根据尺寸要求加工，造成垫片超出环室范围，会严重影响内部气流流动；如果安装时导管走向不合理，也会导致气压不能正常传导，从而出现比较严重的计量误差。1.3 节流装置问题 节流装置的问题，主要来自于内部出现了垫片或者焊接点等突出物，导致内部出现了比较严重的计量误差，误差的大小受突出物位置、大小影响。比如在孔板上游 2 倍的位置出现突出物，就会产生最大的误差，但是在孔板下游位置出现突出物，计量误差会相对较小。1.4 生产工艺调整 随着天然气采购量的不断增加，管网互通建设越来越多,工艺调整越来越频繁,如果工艺人员和计量人员不能及时进行沟通、变更计量操作,就会造成计量数据失准，从而引发供需双方对计量数据的争议。1.5 环境条件变化 温度的变化会影响到天然气的流动特性，温度波动的越剧烈，影响的就越明显；其次较高的湿度会破坏仪表电子零件的绝缘性，而环境干燥将会产生大量中国科技期刊数据库 工业 A-7-静电。所以，最好避免计量仪表在不适宜的环境温度、湿度下工作，必要时，可为仪表配备“温湿度防护罩”，保障计量仪表计量数据的准确性。2 天然气计量异常排查流程 我公司每日通过计量管理信息系统及数据采集系统，对计量数据进行分析、比对，对现场仪表的运行状态进行监督。当发现计量数据异常后，及时对异常数据进行核查、修正。并通过对工艺流程的分析、梳理，消除天然气内、外泄漏等计量隐患。加强生产调整的核查，对测量量程及时进行变更。同时对计量系统内仪表、数据进行核查，及时更新测量参数。通过核查仪表性能，及时进行校准、维修，确保计量仪表正常运行并满足计量要求。对仪表运行的外部环境进行评估，及时跟进补偿。下图为天然气计量异常排查工作的流程图。图 1 天然气计量异常排查流程图 3 天然气计量误差控制技术措施 3.1 消除脉动流 计量过程中的脉动流是导致误差出现的主要原因之一，通过消除脉动流，可以减少误差的出现2。在开采过程中，应该尽量保证不出现地下水的情况下，进行开采，从源头开始控制好天然气中的水分。同时，还要通过处理工作，有效消除天然气中存在的游离液体，以及及时清除管道内的游离态液体、及时消除管道内部的杂质等等。为了能满足清理效率的要求，可以引入管道自动清理系统，以及在系统中加入分液器，有效控制由于天然气运输管道积液所导致的脉动流，有效利用分离器，可以提升天然气的气液分离效果，并避免液体影响天然气的计量精度。为了解决天然气气源脉动导致的压差波动，可以专门在管道内安装脉动消除器，保证其在管道中设置在合理位置，以及在管道内专门设置缓冲罐，可以极大程度控制气源脉动对计量工作的影响3。3.2 强化日常管理工作 日常天然气计量工作中，需要对管理工作予以高度重视，以保证计量工作的精度。如果发现设备有损坏情况，应及时更换损坏零件，然后结合相关数据修正计量结果4。根据精确性原则，日常工作中，应该对孔板流量计进行校正和清理，应该在实际检查中，将零点、D/A 转换通道作为主要检查内容，以及避免管道、仪表内部出现灰尘堆积，以及针对存在问题的零部件，加强日常更换工作。由于计量结果受温度、气压、空气密度等多方面的影响，因此日常管理工作中，应该控制计量的条件，及时控制条件变化可能导致的误差，确保计量结果在符合标准要求。3.3 拓宽计量工作范围 天然气传输管道中增加孔节流板，可以达到拓宽量程的效果，不仅可以提升检查、更换、清理工作的便利性，也能提升检测工作的精度。由于实际工作中，可能会出现流量超出测量范围的情况，会导致计量结果出现较大的误差，通过使用定值节流装置和计量装置综合使用，可以避免出现拓展实际量程的情况，也能智能化地实现对天然气流量的计量工作5。还可以引入智能化设备，开展天然气的计量工作，可以及时进行气流控制，保证计量工作的标准化，提升计量的工作的精确性。3.4 规范天然气计量设备加工和安装 使用标准化管理流程，开展天然气的加工和安装，能提升计量装置的精度，降低天然气计量设备的故障率。比如需要保证孔板阻力件，可以达到合理的接配长度，一般情况下都要达到 30D 左右。安装过程中，可以在直线管段上设置整流器，保证管道轴线和孔板入口断面之间垂直，以及控制偏心度在 1以内，避免孔板安装出现反向安装的情况。同时也要保证流量的实际应用过程中的规范性，并根据是工作中的实际情况调整孔板的规格6。4 天然气计量争议的处理方法 在贸易交接过程中，有可能出现计量争议问题，如果对计量争议不能及时处理，以及缺少核查工作，将会导致争议继续发生，导致恶性循环，严重影响企业的市场形象。中国科技期刊数据库 工业 A-8-表 1 主辅计量超差情况表 序号 业务结束时间 进出厂点 计量单位 结算量 监督表量 表量差异 表量差率%1 2021/6/6 8:00 天然气计量点 标立 195,832 193,860-1,972-1.01 2 2021/6/7 8:00 天然气计量点 标立 199,656 197,620-2,036-1.02 3 2021/6/8 8:00 天然气计量点 标立 237,512 234,890-2,622-1.1 4 2021/6/9 8:00 天然气计量点 标立 261,880 258,380-3,500-1.34 5 2021/6/10 8:00 天然气计量点 标立 279,648 276,690-2,958-1.06 6 2021/6/11 8:00 天然气计量点 标立 277,112 275,250-1,862-0.67 7 2021/6/12 8:00 天然气计量点 标立 168,488 166,520-1,968-1.17 8 2021/6/13 8:00 天然气计量点 标立 163,960 162,230-1,730-1.06 9 2021/6/14 8:00 天然气计量点 标立 139,776 138,120-1,656-1.18 10 2021/6/15 8:00 天然气计量点 标立 204,480 202,240-2,240-1.1 表 2 主辅计量比对情况图 序号 业务结束时间 进出厂点 计量单位 结算量 监督表量 表量差异 表量差率%1 2022/3/12 8:00 天然气计量点 标立 89,422.00 89,090.00-332-0.37 2 2022/3/13 8:00 天然气计量点 标立 89,742.00 89,030.00-712-0.79 3 2022/3/14 8:00 天然气计量点 标立 95,062.00 94,570.00-492-0.52 4 2022/3/15 8:00 天然气计量点 标立 89,602.00 89,290.00-312-0.35 5 2022/3/16 8:00 天然气计量点 标立 93,270.00 92,600.00-670-0.72 6 2022/3/17 8:00 天然气计量点 标立 86,248.00 85,800.00-448-0.52 7 2022/3/18 8:00 天然气计量点 标立 87,860.00 87,400.00-460-0.52 8 2022/3/19 8:00 天然气计量点 标立 90,402.00 90,000.00-402-0.44 9 2022/3/20 8:00 天然气计量点 标立 92,032.00 91,600.00-432-0.47 10 2022/3/21 8:00 天然气计量点 标立 88,092.00 87,700.00-392-0.44 除计量设备误差所导致的问题外，生产、之间、仓储、运输、数据处理等环节，也有可能导致计量争议。例如，没有采取规范的方法传输和处理数据，就容易出现过程失误，导致人为差错。另外，一些市场不规范行为同样会造成计量争议，在处理过程中双方需要核实各种数据，保证计量争议处理的正确性和公平性。处理计量争议时，应该确定基本的处理流程，制定计量争议处理文件、明确规则和处理程序。在充分为客户考虑的情况下，也要保证处理过程的公平、公正、公开，既维护需方的权益，也要保证供方的权益。针对天然气计量争议，必须形成争议计量档案，由质检部门、销售部门、生产厂家紧密合作加强对争议的处理工作，并通过内外调查结合，及时向有关部门上报争议的处理进程。调查工作中，需要核实天然气计量装备的性能、型号、规格，检查其是否仍然具备工作精确性；检查计量人员的工作状况，核查生产质量记录，发货和运输单据等等，检查中转运输情况7。5 计量争议处理实例 5.1 计量争议的提起 某供气站下游用户主辅流量计计量数据存在较大的偏差，计量仪表数据超差情况如表 1 所示。供气方在接到提出的争议之后，马上召集用户现场核查，由技术人员通过数据采集系统调取流量计计量的历史记录，用以查证问题，通过对现场工艺流程与计量网络图比对、核查，以及对供需双方的主辅流量计计量数据对比分析，确定了问题来源。5.2 计量争议的原因分析 供气方安排计量设备厂家的技术人员，到现场确认计量仪表运行情况。通过检查流量计的压力、温度变送器等测量设备，是否处在检定合格有效期内，并进行了计量确认工作，没有找到设备问题，但发现流量计算机内置的气体组分与输气管道正常的组分相比严重不符。5.3 计量争议的解决方法 通过现场仪表核查，确定了问题来源是供气站的流量计算机内置的气体组分，供气方技术人员查看在线色谱仪的测量结果。通过检验测量结果,发现供气站的在线色谱仪的实时、动态检测数据存在异常，仪器出现故障，导致计量系统使用损坏的化验仪器分析出中国科技期刊数据库 工业 A-9-的气体组分对现场天然气流量进行计算。虽然供气方技术人员手动改写天然气气体组分，但并没有重新启动计量计算机，所以改写的参数并没有发挥作用，但是用户的计量系统则在此期间进行了检修，期间断电停用，所以重新投入使用时使用的是经过改写的组分数据。原因查出后供气站立即重启流量计算机，使气体组分得以更新，双方计量恢复正常。此次供需双方发生计量争议是由于手工改写的气体组分没有同时更新，导致计量系统使用故障的化验仪器分析出的气体组分对现场天然气流量进行计算，导致计量系统工况流量正常，但是标况流量存在严重错误。因此，可以利用专业计量软件将正确的正常气体组分数和异常气体组分进行计算，从而得到天然气的物性参数，然后将供气站在气体组分异常数据下积累的流量，除以门户站计量系统处于正常情况下工况标况比值与异常情况下比值之比，就能获得正常情况下的流量数据。由于异常情况下流量数据大于正常情况下流量数据，所以核减后就得到多出的计量气量，可以用来双方找补。之后经过双方数据验证，确定消除了计量异常,保证了计量数据的准确。图 3 为处理异常后的计量比对情况。通过图表可以看出主辅流量计的比对差率符合计量要求。6 结束语 当计量争议出现之后，供需双方应加强技术上的合作，通过研究计量制度、计量仪表的技术相关参数、数据采集分析等方面的问题，利用现代化技术采取有效手段解决计量争议。处理过程中，应从整个系统的角度考虑，保证计量争议的处理效果，并制定后续技术管理制度，从根本上避免计量数据的不真实性，保证数据的准确可靠，避免计量争议再次出现，降低企业的经济损失。参考文献 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