随着国内天然气消费总量的持续增加，天然气运输、计量的重视程度不断提升。造成天然气计量输差的因素有很多，在实际工作中必须要尽可能排除或削弱其影响，减小天然气计量输差，保障企业的经济效益。本文简要分析了天然气计量输差的影响因素，并提出了相应的解决措施，供业内人士参考。
引言
天然气作为最清洁、低碳的化石能源，在双碳 战略下得到了越来越广泛的应用，是我国新型能源 体系建设中不可或缺的重要组成部分，当前及未来 较长时间内仍将保持稳步增长，在碳达峰乃至碳中 和阶段持续发挥积极作用。2022年，中国天然气消费量3646亿m3，占一次能源消费总量的8.4%，全国长输天然气管道总里程11.8万km（含地方及区域管道），新建长输管道里程3000km 以上。
天然气管道将天然气送往千家万户，是关系国 民经济稳定发展、人民生活不断提高的命脉。随着 天然气消费总量的持续增加，天然气管道经营企业 （以下简称运营单位）和天然气用户（以下简称用户） 对天然气运输和计量的重视程度不断提升。天然气 在管输和计量过程中产生输差问题，将增加天然气 的运输成本，并最终导致用户的用气成本上涨，对 经济利益、国计民生造成重大影响。
本文从天然气管道实际生产运行出发，重点分 析了天然气计量输差产生的影响因素，并提出相应 的解决措施，供业内人士参考。
1 天然气计量输差的概念
天然气计量是依据相关国家标准，使用计量设施、计量工具对天然气的属性、品质、流量进行检测， 从而实现天然气的贸易。天然气计量输差是指在管道内输送天然气过程中， 一段时间内天然气流量中间计量值和交接计量值之间的差，即相对输差。天然气输差大小受诸多因素影响，如管网规模、管径、使用年限、流量计精度、天然气气质和输气量等。
从运营角度来说，可通过采取技术手段最大限度降低天然气输差，减少天然气损耗，促进天然气 行业高质量发展。从用户角度来说，如果在天然气输送过程中出现了严重、巨额计量输差，则势必会影响其经济效益，不利于天然气市场公平竞争。因此需要研究、梳理导致天然气计量输差的各种因素， 积极分析产生天然气计量输差的原因，寻找针对性的解决措施并予以改进。
2 天然气计量输差的影响因素
2.1 设计和安装不当
一是为了精准计量天然气流量，应按照国家标 准及相关规范正确安装天然气管道的计量撬，但部 分运营单位未按照要求进行安装作业。天然气管 道分输阀室和无人值守站场需通过阀室进行开口接 气，必须在相应场地进行计量撬整体铺设，为此还需办理繁琐、复杂的征地手续。为降低成本、提高 工作效率、尽早通气，部分运营单位采取散装方式安装计量撬，导致天然气计量出现误差。
二是根据设计规范要求，天然气应在经过过滤、计量、调压等多个环节处理之后再进行输送。部分天然气管道运营单位为了降低成本，省去了诸多原有步骤，用流量计计量完之后，直接使用调节阀控制分输下游的气量，造成下游经常出现管存气量过多、管压过高天然气反输的现象，导致流量计重 复计量。此外，部分运营单位省略了原有步骤，简便地使用调节阀控制气量， 导致管道运营期间振幅、噪音较大，干扰超声波流量计计量，进一步扩大计量输差。
三是天然气计量撬应设计、安装在天然气流量、流速稳定的管段，但部分运营单位将计量撬安装在 距离天然气管径变化、流向改变、高低变化较近的 位置，天然气流速和管压频繁发生变化，从而产生 压差波动和脉动流，导致计量设备的精准测量面临挑战，长期运行将可能出现大额计量误差。
2.2 放空及检修误差
在天然气管道运输过程中，需定期对相关设备进行检查和维护。如发现管道设施发生故障，可能 需要放空管道内的天然气以进行维修，但由于成本原因，目前国内大部分管道未配备放空计量设备， 无法对放空的天然气气量进行准确计量，仅能凭借放空前管内的天然气压力、管线长度、温度等数据 进行估算，计算结果存在较大误差。随着国内天然气管道老化，放空、检修等操作将进一步增加，导致天然气计量输差增加。
2.3 计量仪表误差
导致天然气计量输差的影响因素中，计量仪表本身的误差不容小觑。首先，计量装置的选型应充分考虑天然气输送需求（如管输压力、流量）以及环境（温度），仪表装置型号与天然气输送实际情况的匹配度对计量输送具有决定性的作用。倘若为了节约成本，未按照实际情况、实际需求配备适合的计量装置，将严重影响计量结果的准确性。以超声波流量计为例，其实际量程通常为设计量程的30%~80%，因此，在采办超声波流量计时，应充分考虑所在管道的谷峰流量、谷峰流速范围，避免超声波流量计长期高负荷或低负荷运行。其次，如果计量仪表长时间未进行检定，则有可能出现带故 障工作的情况，导致产生计量输差。最后，仪表随着使用年限的增加而出现皮膜老化，导致计量值逐渐变小。如果皮膜表更换不及时，超出正常使用寿 命的皮膜表出现计量输差的概率会大大增加。
2.4 实际温压和标准温压之间存在差距
根据我国石油天然气行业规定，天然气计量参 比条件为101.325 kPa 、20℃,而实际输气压力、 温度存在波动和变化，需使用流量计计算机对压强和温度进行修正。但部分运营单位，尤其城市燃气 单位，未对计量结果进行温压补偿，导致计量结果存在偏差。具体来说，每当压强上升1kPa或者温度降低 3 ℃,则天然气气量就会损失 1%。
2.5 管网损坏
近年来，天然气基础设施逐步完善，天然气管道铺设地区内各类新增工程项目数量明显增多，暴 力施工破坏管道现象时有发生。例如，2018年遵义某地进行施工时，不慎挖破天然气管道，造成天 然气大量流失， 从而产生巨额输差，难以统计。此外，部分天然气管道由于自身施工质量不高，且缺乏必要的养护，导致天然气管道泄漏，造成输差问题。
2.6 检定周期超出规程
部分运营单位未制定计量设备的检定制度，计量设备未按照相关检定规程要求定期标定或在使用 现场进行使用中检验，检定周期超出检定规程中最低要求，计量设备出现故障、老化、误差时未能及 时发现，造成输差问题。
2.7 人为操作失误
人为操作失误也是导致天然气计量产生误差的 原因之一。首先，个别工作人员在巡视检查时没有 按照相关标准、管理制度完成巡视工作流程，未能 及时发现天然气管线、阀门的泄漏、故障问题，不 仅造成了天然气计量输差， 还增加了安全事故风险。其次，个别工作人员工作态度不够严谨，实际操作 中丢三落四，忘记关闭阀门或者未关闭严实，造成 天然气计量输差，且难以发现。第三，管理人员不 重视天然气计量统计数据，即便发现了数据中存在 异常，未及时去进行核对异常原因并改正，导致天 然气计量输差。
3 天然气计量输差的解决措施
3.1 严格按照相关标准和规范进行设计安装
为最大限度降低天然气计量输差，管道计量设备应当严格按照相关标准和规范设计和选取，借鉴 以往实际运行过程中的经验，事先制定科学、合理的设计方案。设计方案制定后，按照设计方案执行 计量设备的安装工作，安装位置、流程与操作应符合相关标准和规范。如果相应场地不能满足流量计 的安装要求，则应考虑进行征地或调整安装位置。
3.2 合理制定放空及检修作业计划
虽然日常生产运行过程中不可避免地需要定期开展放空、排污和检修等作业，且在已投入使用的管道上新增计量设备难度较大、存在安全风险，为了有效降低天然气计量输差，相关放空、排污、检 修和计量作业必须有序开展。具体来说，应当结合天然气管道、站场的实际情况，合理制定放空及检 修作业计划，尽量避免放空及检修作业造成过大的 天然气计量输差。同时，在各个站场配备专业计量人员， 全程跟踪作业流程， 记录好各个管段放空前、 放空后的压力和温度等数据，结合放空管段上下游的气量变化做好当日放空量的精准预估、核算工作， 尽可能降低天然气计量输差。
3.3 提高计量设备管理的精细化程度
首先，如果流量计的型号不符合实际需求，可以通过采用间歇式输气法或根据实际情况利用调节 阀控制天然气的流量，避免流量计长期处于小流量输气状态，减少天然气的计量输差。其次，尽快建立严格、符合标准的仪表定期检定机制，在规定的 时间内将仪表检定、送检、清洗和替换，确保仪表 自身没有故障问题，精确度符合相关标准要求，避免因仪表自身问题导致的天然气计量输差。最后，要重视选择合适型号的压力变送器和温度变送器， 如果后期发现其型号存在问题，也要及时进行更换，避免造成天然气的计量输差。
3.4 优化天然气管道施工监管工作
关于天然气管道施工监管工作，一方面加大对 管道铺设和施工过程的监管力度，切实保障管道的 施工质量。同时，在天然气管道实际运行过程中，加强对其日常维护工作的监督，避免因管道自身出 现损坏、维护不到位而导致计量输差问题的发生。另一方面，增加天然气管道的提示、提醒力度，及 时与相关施工单位沟通，加强施工管段的巡视，避免其因施工不当对天然气管道造成破坏，尽可能减少因此导致的计量输差问题。
3.5 完善计量数据处理工作
建立健全数据处理工作机制，配备专人做好计量数据统计和复核工作，并将相关计量数据存档， 确保计量结果可以溯源。发现数据存在问题及时上 报，高效锁定问题来源和原因，及时进行调整和修 正，最大限度降低天然气计量输差，保障计量结果的准确性。根据实际需求，梳理、总结每日、每月、每季度输气规律，建立输差跟踪分析和预警系统，定期比对、分析输气量，及时发现和定位输差情况。
3.6 建设高素质计量人员队伍
据了解，目前国内部分运营单位对于天然气计 量不重视，尚未具备人岗匹配的计量队伍，无法有效解决天然气泄漏、设备故障、计量输差、计量纠纷等问题，运营单位及其下游用户持续承担因天然 气计量输差带来的经济损失。因此，建议各运营单位建设、完善高素质专业计量人员队伍，加强对计量人员责任意识的培养， 提高计量团队的专业能力， 打造一支“去之能战，战之能胜”的计量队伍。
3.7 增设天然气在线色谱分析设备
2019 年 5 月，国家发展和改革委员会、国家能源局、住房和城乡建设部、国家市场监督管理总 局四部委联合印发了《油气管网设施公平开放监管 办法》，明确要求推行天然气能量计量。随着天然气需求增加，针对今后多气源供应、天然气能量计量情况，建议后续各运营单位因地制宜，在确保安全的前提下，配备或增设天然气在线色谱分析设备及相应的流量计算机，为高压、大流量用户计量系统增加色谱分析数据的实时传输，实现管道内天然气气质的实时更新，从而实现能量计量。
4 结语
2022年4月10日，中共中央、国务院发布了关于加快建设全国统一大市场的意见，提出要加快建设高效规范、公平竞争、充分开放的全国统一 大市场，并明确要求建设全国统一的能源市场，在 有效保障能源安全供应的前提下，结合实现碳达峰 碳中和目标任务，有序推进全国能源市场建设。天然气作为实现“双碳”目标的重要过渡能源，应当保证天然气的计量公平准确，确保国内天然气市场各参与方的合法利益，聚焦国内天然气市场、天然气行业高质量发展的核心要求，为全国统一的天然气市场提供依托。建议各天然气管道经营单位积极 响应国家号召，利用此次推行天然气能量计量的契机，配置合适的计量设备及高素质计量队伍，完善计量设备管理和维护工作，优化天然气管道的设计和输送条件，最大限度降低天然气计量输差，促进天然气产业经济效益不断提升。
