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摘要：我国目前常见的天然气计量方式主要包括质量计量、体积计量还有能量计量几种，最常用的是质量计量和体积计量，国际上采用能量计量，相比较而言，能量计量具有更加明显的优势，由此可以看出天然气能量计量方式将是我国未来主要的发展趋势，希望本文对天然气站场输差成因和控制措施的分析可以为相关人士提供一定的参考与帮助。
关键词：天然气场站；计量输差；成因
引言：随着人们生活水平的提高，环保意识的增强，对清洁能源天然气的需求也不断增加。天然气输运计量输差是一个不容忽视的问题。以天然气一个一级输气场站为例，一年的输气量可达到1.0×109m3，若以1%的输差计算，则一年的输差便是1×107m3。为提升企业的经济效益，提高天然气计量管理水平势在必行，而输差控制是衡量计量管理水平的依据。
1.天然气场站输差成因分析
1.1计量器具的选型与安装
在对天然气计量器具进行选型和安装过程当中，一定要选择和天然气管道相匹配的型号，否则就会导致计量误差的产生。这就要求相关工作人员在对计量器具进行选择的时候，应该充分结合下游实际所需气压，负荷以及低谷和高峰时期的气量参数，只有这样才能更好的确保计量结果的准确性和可靠性。同时计量仪表量程的准确性也会对计量精度造成一定的影响。如果天然气计量器具不符合实际需求通常情况下会造成两种结果：一种是大材小用现象，另一种是小材大用。大材小用是指实际用气量根本达不到计量仪器始动流量，所以存在部分小流量燃气流失。小材大用是指气量超过计量仪器最大流量，不但不能准确计量，而且会大大缩短计量仪器使用寿命。一般情况下，合理的仪表量程应当界于最大值的30%~80%范围内。除了要选择恰当的计量仪器之外，还要对安装工作引起足够的重视，安装不当也会造成输差现象的发生。比如，工作人员如果没有严格按照相关规范对直管或者整流器进行安装，天然气输送管道内部就很可能发生漩涡流生湍流或者脉动流，这些介质流都会对流量计量结果造成一定的影响。
1.2计量仪表的精度
计量仪表包括温度变送器，组分分析仪表，配套流量计算机，压力变送器等多个部分。经过长时间使用之后难免会出现计量结果不准确现象，大大降低了天然气供气量和接收量的计量准确度。在对流量计进行选择的时候，应该充分结合供气方和接收方场站实际条件。我国目前各大天然气站场所使用的流量计主要为涡轮流量计和超声流量计两种，由于具体计量原理不同，所以每一种流量计的计量精度也各不相同。涡轮流量计的计量精度可以达到±1%，超声流量计的精度一般为±0.5%。在实际计量过程中还会受到气压和温度等各方面因素的影响。由于不同厂家所生产的计量仪器精度各不相同，所以导致最终会产生一定的输差。
1.3气体组分的影响
就我国目前情况来看，大多数场站对气体组分进行分析通常情况下都是采用定期采样，然后离线分析，在线色谱仪还没有得到有效的应用。在采样过程中，时间点的选择和间隔时常都会对天然气计量精度造成一定的影响。天然气组分对速度式流量计所带来的影响主要体现在：一方面会影响流量计工况流量的输出，另一方面对压缩因子Z的计算也会造成一定的影响，进一步影响标况流量值。
2.天然气场站输差控制措施
2.1加强计量数据管理，优化计量方式
不断优化计量方式，加强对计量数据的管理，可以有效降低计量误差的发生。具体应该做到以下几个方面：第一，在计量数据管理过程当中，应该对计量交接气量和计量数据监控进行对比分析，并建立输差档案，定期对天然气输差数据进行纵向比较和横向比较，充分了解天然气场站输差实际状况，相关工作人员还应该通过数据分析及时查找造成输差现象的根本原因。然后结合SCADA远传技术准确定位出输差发生区域[1]，然后安排专业人员对输差发生区域的量值传递，利用各个计量仪表进行详细校对与检测，并及时更换那些计量不够准确的装置设备，从而有效降低计量误差。第二，相关工作人员应该对场站气质情况进行全面了解，如果条件允许应该安装在线色谱分析仪，从而实现对天然气组分的实时在线分析。不具备条件的场站也应该尽可能缩短采样周期，对组分进行及时更新，尽可能降低组分对输差的影响。第三，对管存量变化情况进行准确计算，然后对压力和温度值进行恰当的选择，尽可能避免管存量导致输差现象的发生。
2.2定期对计量仪表进行检定、校准及维护
想要更好的保证天然气计量结果的准确性，就需要定期对计量仪器进行鉴定，校对和维护。工作人员还应该结合仪表类型对鉴定周期做出合理确定，超声波流量计通常情况下是2年鉴定1次，压力变送器和温度变送器一般为1年1次。工作人员还应该做好日常检修与维护保养工作，及时发现失准仪器并找到根本原因，从而更好地避免更大计量输差现象的发生。检修内容主要包括流量计算机、温度变送器、压力变送器、超声波流量计以及电源箱等。同时还需要对信号处理单元，零流量测量是否准确还有换能器表面沉积物引起重点关注。工作人员应该定期收集流量检测数据[2]，并对这些数据进行详细分析，从而判断出流量计是否存在故障。例如，每2h声速与理论声速之差在0.25%以内，否则说明流量计存在故障。
2.3科学选型，正确安装
为天然气场站选择最为科学合理的计量系统设备，并采取合适的安装方式才能更好的避免计量输差的发生。在具体选择过程中应该结合场站安装条件，工艺设计，计量装置性能，经济以及流体特性等多个方面影响因素。结合安装条件和工艺设计对场站输气管线进行最为科学合理的设计，同时还应该对外界电磁振动干扰，环境，计量装置空间以及其他相关设施引起一定的考虑。除此之外，还应该对计量装置的测量范围，测量精准度，输出信号特征以及压力损失数据进行全面考虑。天然气输送管道压力，燃气化学性质和组分构成也都是需要考虑的范畴。
2.4先进设备和技术的引入
和其他西方发达国家相比较而言，我国天然气输送技术起步比较晚，现如今还处于起步阶段，对输差的控制技术还存在很大的发展空间。但是国外很多起步比较早的国家目前技术已经非常成熟，积累了很多成功经验，在输差控制和测量技术方面都取得了很大的成就。在此大环境下，我国可以充分借鉴国外先进技术，引进现代化设备和技术人才，像在线气相色谱分析仪还有流量计算器等，将这些设备应用到天然气计量工作中都可以更好地确保气流量计算的准确性，有效控制输差现象的发生。另外还需要注意，在不同应用环境当中需要对设备做出适当的调整以降低天然气输送过程的误差，为企业创造更大的经济效益[3]。
结论：
简而言之，天然气场站是连接用户和供气方之间的桥梁，在实际输送过程中，由于气质组分变化，计量仪表精度和计量器具安装选型等多个方面因素影响，用户最终接收到的总气量和场站供气量之间存在一定的偏差，这就叫做输差。对此，文章针对天然气场站输差成因和防控措施进行了一定的阐述，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。
参考文献：
[1]刘丰平.天然气输差产生原因及管控要点分析[J].化工管理，2019（8）.
[2]李凯.天然气管输计量输差的成因及控制措施[J].化学工程与装备，2019（7）.
[3]江玉友.天然气组分对流量计计量的影响[J].化学工程与装备，2018（5）.