多气源环境下长输管道天然气质量控制探讨

多气源环境下长输管道天然气质量控制探讨

樊广瑞

津燃华润燃气有限公司   天津市南开区   300000

摘要：天然气是一种优质、高效、清洁的低碳能源,在我国一次能源消费中所占的比重逐渐增加,对我国能源结构调整、提高人民生活水平、促进节能减排、应对气候变化具有重要的战略意义。随着长输管道业务的扩展,输入长输管道的天然气由各国输入的天然气管道组成,用于天然气、液化天然气,还有国外的天然气田、油田联用气、页岩气、煤气、煤气等。,并逐步形成多方位、多类气源模式。本文主要分析多气源环境下长输管道天然气质量控制。

关键词：长输管道；质量控制；天然气；检测

引言

在多气源环境下，天然气交易质量由影响国家、企业和天然气消费者利益的政府机关和企业广泛传播，其中高热量排放、硫总量、氢、二氧化碳和水露点是天然气作为能源价值的表示，是能源总量监测和控制的关键参数； 天然气中的CO2和露点对于保证输气管道的安全运行和气体的安全利用至关重要，提高环境质量，各种气源的多型态复杂多样，气体质量控制研究已成为长输管道建设、安全管理和质量控制的迫切要求。 目前还没有一篇关于长输管道煤气质量控制的文章，以满足用户对公司煤气质量控制系统的要求，研究煤气质量控制方法，保证公司管网的安全运行，可以为用户提供足够的煤气质量，从而监控以上来源的煤气质量和最终用户的煤气质量。

1、天然气质量监督管理

目前我国的天然气质量标准是GB17820-2018“天然气”,该标准的全部技术含量为强制性规定,其中列出了高发热量、总硫、硫化氢、二氧化碳4个参数为限量指标,按限量值将天然气分为两类。除产生高热量外,GB17820-2018强制性安全指标总量为硫、硫化氢、二氧化碳、不露点、露点、硫醇等安全指标纳入监测,固体颗粒限量为“不影响天然气的运输和利用”,表达式模糊、宽,固体气体的颗粒大小和质量浓度范围不清楚。与GB17820-2018相比,GB/T37124-2018《长输气管道天然气质量要求》在标准中增加了一氧化碳、氢气、氧气、湿度等4项气体参数,但本标准只是推荐规定是否符合企业自主选择,即可以参考或不执行,对于国内企业和我国天然气出口国外贸易商没有法律约束力,将导致相关政府部门在天然气进口质量控制方面受到限制。GB/T37124-2018 潜点限值为“在运输条件下露点应低于最低环境温度5°C”,与德国等国家相比,对管道气体露点要求低。总体而言,与发达国家相比,中国天然气运输质量的安全法规和限制需要进一步提高。(1)企业可以根据实际情况,改进各类在线监测设备的配置和手动采样监测点的设置,实现上下游气体监测数据的交换,并建立在线分析仪和手动采样分析点的正常运行账户,确保手动采样点、分析项目和周期满足下放要求。内部和外部单位之间应建立天然气质量的上下游联动机制,形成天然气质量异常的应急预案,并定期实践,以保证天然气质量。(2)质量管理部门应及时收集在线气体分析仪和人工取样分析点分析结果的信息,发现天然气质量不合格,及时通知上游气源的生产、分销或质量管理部门。(3)天然气生产部门应立即实施纠正措施,确保天然气质量符合标准,质量管理部门积极跟进纠正措施,及时安排质量控制技术设施进行审核。

2、天然气质量检测面临的问题

通过对长管道不同季度天然气质量数据质量检测的统计分析,质量控制面临五个方面:(1)在采样周期和采样技术中,各气源的质量相对稳定,但随着输气过程的调整,混合气质量变化明显,影响质量控制的准确性。现有的采样周期过长,不能很好地反映气源的变化,现有的采样方法是点采样,采样不够有代表性。(2)在检测仪器和检测方法时,有些管道中含有微量的氢硫和总硫,检测结果有很大波动,主要受取样、检测方法、设备误差等影响,在测定过程中痕量元件。目前用于测定总硫和硫化氢的测量方法较高,无法准确确定含有多少硫化合物。潜水点的结果有很大的波动。考虑到管道工艺调整、监测点变化等因素,数据趋势不能准确反映气体的湿度。现有的露点检测方法存在重大缺陷。(3)在数据与测量值的一致性方面,同一气体源、不同检测机制的检测结果并不完全一致,与特殊微量成分的检测存在较大差异。不同实验室之间没有进行过度实验,测试结果的一致性和准确性没有有效的手段来证明实验室数据不能相互识别。(4)在新技术的应用方面,与国内外先进的检测机构相比,缺乏引领行业发展的检测方法;特别是在快速和准确量化的露点检测的研究很少。

3、措施及建议

为了解决多气源环境下长管道天然气质量控制的上述两个问题,结合工作实际,提出了以下主要措施:1)扩大主要气体载体的监测范围。建议除目前涵盖的长管道的气源和混合点外,扩大主要气路点的范围,以捕捉长管道混合不同气源后主要气路的气质波动,确保长管道的天然气质量安全平稳运行。(2)加密检测。建议在气源波动较大的检测点进行加密检查,建立与生产资料的沟通机制,提高检测频率,及时提供气体检测数据质量,确保工作范围的变化,确保天然气测量的公平公正。3)研究符合国际标准。探索ISO,GPA,ASTM等国际天然气质量控制标准,制定天然气质量控制方法,实施国际标准,确保测试水平的一致性,有效降低国际天然气交易中技术障碍的风险。4)增加在线质量检测设备的数量。建议配置气源、混合点、气体主要用户、与其他管道企业的连接点和在线检测设备,如在线色谱仪、在线全硫分析仪、在线硫化物分析仪和在线湿度点测量仪等,实时监测气体质量,并在关键点采集气体质量。5)在线质量检测设备的质量控制。首先,建议对长管道天然气在线分析系统进行性能评估,以确保在线分析系统的运行状态可控,确保测量误差和不确定度在规定范围内;其次,建议定期将实验室确定的组成、总硫、硫化氢和水管点等天然气质量检测方法与在线色谱仪、在线浸没仪、在线硫化氢分析仪等在线质量检测设备的检测结果进行比较和验证。第三,制定计时检查计划,按计划对在线检测设备进行计时检查,以保证仪器校准状态的可信度。根据性能评估、比较验证和检验周期,针对燃气质量检测仪存在的问题,提出解决方案和措施,确保在线检测仪的检测结果准确可靠。建立天然气质量管理体系。建立气体质量管理体系,对离线和在线质量检测仪器的日常检查、维护、性能评估、比较、周期检查等任务进行通报和管理,实现长管道检测数据的时间传递,及时掌握质量控制仪器和气体质量检测数据的运行状态,发布每日气体质量报告、月度报告、季度报告、年度报告,提高生产部门的决策参考。

结束语

在多气源环境下,天然气的气质和长输气管道内的天然气替代品在一定时期内动态变化,以确保管道的安全运行和准确测量,建立天然气质量检测方法,对常规和非常规天然气和天然气替代品的质量进行检测,包括高产热、总硫、硫化氢、二氧化碳、水管五个质量指标,通过对长输管道上游气源的气质监测和长输管道下游用户的气质质量,达到控制企业天然气产品质量的目的。

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