蘇世翱 （大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

輕烴管輸過程中的計(jì)量輸差控制

蘇世翱 （大慶油田有限責(zé)任公司天然氣分公司）

輕烴作為一種石油產(chǎn)品的衍生產(chǎn)物，由碳和氫兩種元素組成，其來源包括兩部分：壓縮制冷天然氣并分離出其中重組分，密度為0.58～0.64 t/m3；對(duì)原油進(jìn)行加熱，并分離出其輕組分，密度為0.62～0.69 t/m3，兩者皆為物理過程。以使用不確定度為0.2的質(zhì)量流量計(jì)為前提，對(duì)輕烴管輸進(jìn)行簡(jiǎn)要介紹并對(duì)輕烴計(jì)量輸差的成因進(jìn)行分析，從而提出避免或減小輸差的措施。

輕烴；計(jì)量；輸差

1 輕烴輸差產(chǎn)生原因

在輕烴管網(wǎng)輕烴輸送過程中，油氣加工裝置生產(chǎn)的輕烴進(jìn)入管網(wǎng)的計(jì)量值與管網(wǎng)出口接收到的輕烴計(jì)量值之差為輕烴系統(tǒng)整體輸差，輕烴輸差是輕烴計(jì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)，通過對(duì)輸差產(chǎn)生原因進(jìn)行分析并加以控制，可更好地完善輕烴計(jì)量方式、促進(jìn)生產(chǎn)效益及計(jì)量手段提升，輸差的產(chǎn)生主要有以下幾點(diǎn)原因：

1）計(jì)量表準(zhǔn)確度最大允許誤差。對(duì)給定的測(cè)量、測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)，由規(guī)范、規(guī)程等所允許的，相對(duì)于已知參考量值的測(cè)量誤差極限值。最大允許誤差=（準(zhǔn)確度等級(jí)×量程）/100。計(jì)量表的最大允許誤差為該條管線的定值，在不更換計(jì)量表的情況下參數(shù)不變，根據(jù)管線入口計(jì)量輕烴量即可計(jì)算管線出口標(biāo)準(zhǔn)輕烴量范圍。計(jì)量表的標(biāo)定不確定度為0.2%，計(jì)量表最大允許誤差產(chǎn)生輸差約為0.28%。

2）輸送過程中汽化現(xiàn)象造成計(jì)量輸差。當(dāng)工藝壓力等于或低于該溫度下輕烴的飽和蒸汽壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生汽化現(xiàn)象，形成兩相流。輕烴中的含氣量不但會(huì)影響到流量測(cè)量的精度，而且也會(huì)影響密度的測(cè)量[1]。深冷輕烴易出現(xiàn)汽化現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)計(jì)量表無顯示，質(zhì)量流量計(jì)測(cè)量介質(zhì)含氣量超過5%時(shí)，可產(chǎn)生計(jì)量誤差，該部分產(chǎn)生輸差約占此條管線的0.13%。

3）管輸過程中儲(chǔ)罐放空造成計(jì)量輸差。輕烴輸送過程中的儲(chǔ)罐出于安全考慮超壓時(shí)放空，此部分氣體皆為輕烴氣態(tài)所致，因此，輕烴進(jìn)罐后汽化的罐頂放空量會(huì)成為系統(tǒng)輸差一部分。經(jīng)儲(chǔ)罐運(yùn)行情況模擬計(jì)算，該部分產(chǎn)生輸差約為0.18%。

4）儲(chǔ)罐游離水排放損失輕烴造成計(jì)量輸差。輕烴生產(chǎn)過程中，會(huì)含有部分游離水，此部分水在儲(chǔ)罐中沉降到一定液位后手動(dòng)或自動(dòng)排放，會(huì)排放出部分輕烴，經(jīng)模擬計(jì)算，該部分產(chǎn)生的輸差約為0.01%。

5）管網(wǎng)掃線造成計(jì)量輸差。在生產(chǎn)運(yùn)行中，新管道的投產(chǎn)置換、事故管道作業(yè)前的放空泄壓、輕烴管道的掃線退油等管線吹掃，經(jīng)模擬計(jì)算，該部分產(chǎn)生的輸差約為0.64%。

6）流量計(jì)跨線走烴及輕烴節(jié)點(diǎn)倒烴。計(jì)量表質(zhì)量流量計(jì)有跨線，存在因閥門質(zhì)量或人為因素導(dǎo)致跨線關(guān)閉不嚴(yán)產(chǎn)生輕烴輸差及其倒流的可能性。近3年，由此原因產(chǎn)生的平均輸差約為0.5%。

7）冬季運(yùn)行過程中加注甲醇。冬季為防止管輸輕烴時(shí)發(fā)生凍堵現(xiàn)象，按照千分之三的比例加注甲醇，在中轉(zhuǎn)輕烴儲(chǔ)罐中，水及甲醇被部分排空，經(jīng)模擬計(jì)算，該部分產(chǎn)生的輸差約為0.24%。

8）其他方面原因。工藝管理中人為造成回?zé)N、輕烴管線偷盜，該部分產(chǎn)生的輸差約為0.25%。

綜上所述，總的輸差為2.23%。

2 輕烴系統(tǒng)控制輸差方案

1）為防止漏失及偷盜的行為發(fā)生，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題線路以及更準(zhǔn)確計(jì)算輕烴輸差，應(yīng)建立輕烴單線及區(qū)域?qū)?biāo)系統(tǒng)，實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，加大管理力度，更好地控制輕烴輸差，控制輸差在2.5%以內(nèi)。

2）因淺冷烴、深冷烴混輸，導(dǎo)致介質(zhì)在管道內(nèi)產(chǎn)生汽化現(xiàn)象造成質(zhì)量流量計(jì)無法正常運(yùn)行[2]。應(yīng)采取以下措施：

◇在該管線的承壓范圍內(nèi)，盡量提高該線路的運(yùn)行壓力。

◇通過改造實(shí)現(xiàn)深冷烴和混合烴單儲(chǔ)單輸，可從根本上解決因輕烴混輸造成的汽化問題。

◇可考慮在流量計(jì)出口端，根據(jù)飽和蒸汽壓安裝自力式調(diào)壓閥、手動(dòng)閥控制流量計(jì)背壓，通過調(diào)整壓力防止汽化。在測(cè)量易汽化的介質(zhì)時(shí)，必須保證安裝傳感器的管線上有足夠的背壓，防止介質(zhì)汽化；同時(shí)還須保證介質(zhì)充滿傳感器測(cè)量管，避免出現(xiàn)未滿量程1/5帶來測(cè)量誤差。

◇可考慮在流量計(jì)上游加裝消氣器。

3）輕烴對(duì)標(biāo)所需表底數(shù)引入數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)。將所需輕烴底數(shù)引入現(xiàn)有數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，輕烴計(jì)量對(duì)標(biāo)分析改為每日1次。

4）針對(duì)輕烴節(jié)點(diǎn)回流、跨線關(guān)閉不嚴(yán)造成輕烴輸差問題，對(duì)所有輕烴計(jì)量跨線加裝鉛封，加裝單流閥。

5）掃線損失的流量計(jì)量。輕烴管線掃線分兩種情況，一種為輕烴去往儲(chǔ)庫（損失約占總輸差的0.51%），另一種為向加工裝置方向掃線（損失約占總輸差的0.77%）。當(dāng)管網(wǎng)向裝置方向掃線及因壓力變化導(dǎo)致輕烴倒流時(shí)，無法計(jì)量該部分輕烴流量，不利于計(jì)算掃線損失及輕烴輸差；由此升級(jí)為可測(cè)量雙向流量且單獨(dú)計(jì)算累積流量的計(jì)量表，可精細(xì)計(jì)算掃線損失。

6）針對(duì)輕烴輸差管理方面，對(duì)輸差進(jìn)行單線考核，以此加強(qiáng)輕烴輸差管理。

3 結(jié)束語

通過完善輕烴計(jì)量對(duì)標(biāo)系統(tǒng)并對(duì)輸差成因進(jìn)行分析，可以更好地分析輸差、控制輸差，能夠提高輕烴輸送過程中的計(jì)量管理水平。

[1]華賁,熊永強(qiáng),李亞軍,等.液化天然氣輕烴分離流程模擬與優(yōu)化[J].天然氣工業(yè),2006（5）:127-129.

[2]梁光川，蔣長(zhǎng)春.天然氣輸差問題分析與研究[J].天然氣工業(yè),1999（5）:70-75.

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10.3969/j.issn.2095-1493.2016.08.023

2016-07-05

（編輯 李發(fā)榮）

蘇世翱，2014年畢業(yè)于齊齊哈爾大學(xué)（自動(dòng)化專業(yè)），從事天然氣計(jì)量管理工作，E-mail：287006661@qq.com，地址：黑龍江省大慶市紅崗區(qū)圖強(qiáng)村天然氣分公司油氣加工二大隊(duì)，163414。