燃?xì)夤╀N差的成因、計(jì)算方法和解決方案

摘 要

摘要：燃?xì)夤╀N差率反映了燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)營(yíng)管理狀況，是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的重要因素。結(jié)合實(shí)例，針對(duì)以LNG作為城市燃?xì)庵鳉庠磿r(shí)燃?xì)夤镜倪\(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，分析了燃?xì)夤╀N差的主
摘要：燃?xì)夤╀N差率反映了燃?xì)馄髽I(yè)的經(jīng)營(yíng)管理狀況，是影響企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益的重要因素。結(jié)合實(shí)例，針對(duì)以LNG作為城市燃?xì)庵鳉庠磿r(shí)燃?xì)夤镜倪\(yùn)營(yíng)現(xiàn)狀，分析了燃?xì)夤╀N差的主要成因，給出了供銷差率的計(jì)算方法，提出了降低供銷差率的措施。
關(guān)鍵詞：液化天然氣；供銷差；供銷差率；燃?xì)獗?；溫壓補(bǔ)償；泄漏
Causes，Calculation Method and Solution of Difference between Supply and Sale
PAN Zhijun，LI Rong，PAN Lazhen，HUANG Yongsheng，PAN Jianping，WANG Jing
Abstract：The difference between gas supply and sale reflects the operations and management of gas enterprise，which is an important factor affecting the economic and social benefits of enterprise. Aimed at the present operation status of gas companies using LNG as its main gas source，the main causes of difference between gas supply and sale is aria]yzed with all example，the calculation method of difference rate between gas supply and sale is presented，and the measures for reducing the difference rate between gas supply and sale are put fonvard.
Key words：LNG；difference between supply and sale；difference rate between supply and sale；gas meter；temperature-pressure compensation；leak
1 概述
    燃?xì)夤╀N差是指當(dāng)期燃?xì)夤?yīng)量與當(dāng)期燃?xì)怃N售量的差值，而燃?xì)夤╀N差率則為該差值與當(dāng)期燃?xì)夤?yīng)量之比[1]。一般城市燃?xì)饨?jīng)營(yíng)企業(yè)的燃?xì)夤╀N差多為正值，說明通過終端用戶抄表計(jì)量的燃?xì)怃N售量少于企業(yè)供給的燃?xì)饪偭?，供銷差率因此對(duì)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益產(chǎn)生直接影響[2～3]。
    以吉安市天然氣有限公司為例，自2004年5月實(shí)施天然氣置換水煤氣以來，較高的供銷差率已成為影響公司經(jīng)營(yíng)效益和燃?xì)庠O(shè)施安全運(yùn)行的重要因素。圍繞如何降低供銷差率、減少經(jīng)營(yíng)虧損和由此帶來的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)、緩解經(jīng)營(yíng)壓力、創(chuàng)造安全穩(wěn)定的經(jīng)營(yíng)環(huán)境方面，進(jìn)行了大量人力、物力的投入，通過各種有效措施使供銷差率大幅下降，在此過程中積累了獨(dú)特而富有成效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
    本文分析供銷差率的主要成因，探討其計(jì)算方法，對(duì)存在的問題提出相應(yīng)的解決方案和措施。
2 吉安市天然氣利用工程現(xiàn)狀
    ① LNG氣化站1座，100m3的LNG儲(chǔ)罐6臺(tái)，60t地磅1臺(tái)。
    ② 市政燃?xì)夤芫W(wǎng)共計(jì)97km，其中鑄鐵管燃?xì)夤芫W(wǎng)49km，PE管燃?xì)夤芫W(wǎng)48km。
    ③ 雷諾式區(qū)域調(diào)壓站13座，自力式區(qū)域調(diào)壓柜26臺(tái)，樓棟式調(diào)壓箱204臺(tái)。
    ④ 居民用戶4.2×104戶，商業(yè)用戶193戶，工業(yè)用戶暫無，年供氣規(guī)模為500×104m3/a。
3 燃?xì)夤╀N差率成因分析及其計(jì)算
3.1 LNG卸車損失及氣化率的綜合影響
    LNG汽車槽車儲(chǔ)罐容積一般為40m3，每次裝載LNG約19t。對(duì)于作為城市主氣源的LNG氣化站，LNG的氣質(zhì)、組成、運(yùn)輸距離、LNG槽車儲(chǔ)罐的絕熱性能、卸車操作工藝、市政燃?xì)夤芫W(wǎng)運(yùn)行壓力等因素都會(huì)對(duì)供銷差率產(chǎn)生影響。
3.1.1 LNG卸車前后損失
    ① LNG實(shí)際裝車量與上游LNG供應(yīng)商提供的LNG出廠票據(jù)上的數(shù)量存在差異，由于LNG供應(yīng)商的計(jì)量存在誤差，一般實(shí)際裝車量偏小。
    ② LNG槽車運(yùn)輸距離較長(zhǎng)，途中因LNG超壓放散而導(dǎo)致實(shí)際到站的LNG數(shù)量比出廠時(shí)減少。
    ③ 卸車時(shí)，因操作人員技能不熟練、市政燃?xì)夤芫W(wǎng)壓力較高等原因，造成LNG卸車不徹底，槽車內(nèi)殘留的液態(tài)、氣態(tài)天然氣無法充分卸進(jìn)LNG儲(chǔ)罐或進(jìn)入市政燃?xì)夤芫W(wǎng)，形成卸車損失。
    以上第①、②項(xiàng)為燃?xì)馄髽I(yè)不可控制因素，很難計(jì)算具體數(shù)值，所造成的損失只能與第③項(xiàng)一起通過LNG槽車到站過磅后得出累計(jì)值，這3項(xiàng)因素造成LNG槽車實(shí)際卸車的LNG數(shù)量與其出廠票據(jù)上的數(shù)量之間存在差異，導(dǎo)致供銷差率的產(chǎn)生。
3.1.2 LNG氣化率的理論值與實(shí)測(cè)值的差異
    因產(chǎn)地不同，不同供應(yīng)商提供的LNG氣化率的理論值各不相同。通過進(jìn)一步檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，LNG氣化率的實(shí)測(cè)值普遍比其理論值小，二者之間的差異最高可達(dá)3.01%。
3.1.3計(jì)算公式
全年因LNG卸車前后損失、LNG氣化率理論值與實(shí)測(cè)值間差異的綜合作用產(chǎn)生的供銷差率δ1的計(jì)算公式為：
 
式中δ1——全年因LNG卸車前后損失、LNG氣化率理論值與實(shí)測(cè)值間差異的綜合作用產(chǎn)生的供銷差率
    VL,sup——全年因LNG供應(yīng)商計(jì)量誤差產(chǎn)生的燃?xì)鈸p失，m3
    VL,dif——全年因LNG槽車超壓放散產(chǎn)生的燃?xì)鈸p失，m3
    VL,unl——全年因LNG卸車不充分產(chǎn)生的燃?xì)鈸p失，m3
    Vann——根據(jù)各供應(yīng)商LNG出廠過磅量和相應(yīng)理論氣化率計(jì)算出的全年燃?xì)夤?yīng)總量，m3
全年燃?xì)夤?yīng)總量Vann的計(jì)算公式為：
 
式中n——全年到站LNG槽車總數(shù)
    i——到站LNG槽車的順序號(hào)
    msup,i——LNG供應(yīng)商提供的第i車LNG出廠過磅量，t
    φsup,i——LNG供應(yīng)商提供的第i車LNG的理論氣化率，m3/t
全年燃?xì)鈱?shí)際卸車總量Vuul的計(jì)算公式為：
 
式中Vuul——全年燃?xì)鈱?shí)際卸車總量，m3
    n——一全年到站LNG槽車總數(shù)
    i——到站LNG槽車的順序號(hào)
    mact,i——第i車到站LNG實(shí)際卸車量，t
    φact,i——第i車到站LNG對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)氣化率，m3/t
    全年因LNG卸車前后損失、LNG氣化率理論值與實(shí)測(cè)值間差異的綜合作用產(chǎn)生的供銷差的計(jì)算公式為：
    VL,sup+VL,dif+VL,unl=Vann-Vunl   (4)
將式(2)～(4)代入式(1)，則δ1的計(jì)算公式為：
 
式中n——全年到站LNG槽車總數(shù)
    i——到站LNG槽車的順序號(hào)
3.2 燃?xì)獗砦醋鳒貕貉a(bǔ)償
    城市燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)燃?xì)怏w積的計(jì)量都是以絕對(duì)壓力p0=101325Pa、溫度t0=20℃的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算的[4]。
    ① 隨著季節(jié)的不同，進(jìn)入終端用戶燃?xì)獗砬暗娜細(xì)鉁囟葧?huì)相應(yīng)發(fā)生變化，當(dāng)其低于20℃時(shí)，未作溫度補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗盹@示的讀數(shù)比其在t0時(shí)的體積小。
    ② 由于終端用戶燃?xì)獗砬暗娜細(xì)鈮毫meter是在p0的基礎(chǔ)上增加了低壓庭院管網(wǎng)壓力(約2000Pa)，供給終端用戶的燃?xì)舛继幱诒粔嚎s的狀態(tài)，未作壓力補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗盹@示的體積比其在p0時(shí)的體積小。
    未作溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗淼挠?jì)量損失VL,meter的計(jì)算公式為：
   VL,meter=V0,meter-Vre,meter    (6)
式中VL,meter——未作溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗淼挠?jì)量損失，m3
    V0,meter——未作溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗淼挠?jì)量讀數(shù)對(duì)應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燃?xì)怏w積，m3
    Vre,meter——未作溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗盹@示的讀數(shù)(即抄表數(shù))，m3
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有：
 
式中p0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)壓力，Pa，取101325Pa
    T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度，K，取293.15K
    pmeter——燃?xì)獗砬暗娜細(xì)鈮毫?，Pa，取p0+2000Pa
    Tmeter——燃?xì)獗砬暗娜細(xì)鉁囟?，K
將式(7)代入式(6)，則VL,meter的計(jì)算公式為：
 
全年因燃?xì)獗砦醋鳒貕貉a(bǔ)償造成的供銷差率δ2的計(jì)算公式為：
 
式中δ2——全年因燃?xì)獗砦醋鳒貕貉a(bǔ)償造成的供銷差率
    n——全年未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼目倲?shù)
    i——未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼捻樞蛱?hào)
    VL,meter,i——第i只未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼娜耆細(xì)庥?jì)量損失，m3
令全年燃?xì)馄骄鶞囟萒av=Tmeter，并將式(8)代入式(9)，則δ2的近似計(jì)算公式為：
 
式中Tav——全年燃?xì)馄骄鶞囟龋琄
    n——全年未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼目倲?shù)
    i——未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼捻樞蛱?hào)
    Vre,meter,i——第i只未作溫壓補(bǔ)償燃?xì)獗淼娜觑@示總讀數(shù)，m3
3.3 燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏
    隨著燃?xì)庥脩舻脑鲩L(zhǎng)和供氣規(guī)模的擴(kuò)大，在城區(qū)范圍內(nèi)燃?xì)夤芫W(wǎng)的長(zhǎng)度、分布密度也在不斷增加，管網(wǎng)泄漏的概率也相應(yīng)升高。燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏的原因主要有以下3方面。
3.3.1燃?xì)夤芫W(wǎng)施工質(zhì)量差
    ① 對(duì)于鑄鐵燃?xì)夤艿?，特別是灰鑄鐵管道，存在諸如抗拉強(qiáng)度和抗沖擊力低、容易斷裂等缺陷，如果地基處理不達(dá)標(biāo)，再加上地表有重荷載，則會(huì)造成管基下沉，導(dǎo)致接口泄漏，或溝槽底部硬物未清除而造成管道開裂、燃?xì)庑孤?/span>
    ② 對(duì)于PE管燃?xì)夤艿溃霈F(xiàn)較多的問題是電熔配件泄漏，例如電熔焊機(jī)外接電壓不穩(wěn)，則會(huì)出現(xiàn)PE管道和電熔配件因電壓低未充分熔接，或電熔配件因電壓高導(dǎo)致過熱、短路造成噴料冒煙等問題，若未返工處理則形成泄漏隱患。熱熔焊縫泄漏的情況雖較少，但也有PE管道熱熔焊縫在投用后發(fā)生脫落的個(gè)別案例。
    ③ 對(duì)于鍍鋅燃?xì)怃摴埽缙诼菁y連接的密封采用“麻絲+厚白漆”施工工藝，在使用干燥的天然氣后，密封填料會(huì)脫水、干裂，使接口密封性能下降，最終導(dǎo)致泄漏。另外，由于埋地鋼管防腐層質(zhì)量低劣、穿越下水道時(shí)未加保護(hù)套管、采用冷鍍鋅鋼管等問題造成管道嚴(yán)重銹蝕、穿孔泄漏的情況也有不少[5]。
3.3.2外界施工對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)造成破壞和擾動(dòng)
    除野蠻施工、違章占?jí)簩?duì)燃?xì)庠O(shè)施造成直接破壞外，正常的施工建設(shè)也可能對(duì)燃?xì)夤艿兰捌渲苓呁寥涝斐蓜×覕_動(dòng)，使管道接口錯(cuò)位、緊固件松動(dòng)，最終導(dǎo)致燃?xì)庑孤?，鑄鐵管道在這方面表現(xiàn)得尤為明顯。
3.3.3鑄鐵燃?xì)夤芫W(wǎng)自身原因造成泄漏
    ① 使用干燥的天然氣導(dǎo)致橡膠圈內(nèi)部脫水收縮，鑄鐵管道柔性接口的密封性能下降，造成燃?xì)庑孤?/span>
    ② 低溫季節(jié)埋地鑄鐵管網(wǎng)周邊土壤溫度或輸送的燃?xì)鉁囟容^低時(shí)，橡膠圈遇冷會(huì)產(chǎn)生輕微收縮，從而進(jìn)一步降低柔性接口的密封性能。吉安市2004年以來的燃?xì)庋矙z記錄顯示，在管道埋深為0.6～0.9m的范圍內(nèi)，隨著季節(jié)的不同，燃?xì)庑孤﹫?bào)警指數(shù)有較大的差異：同一處泄漏點(diǎn)冬季報(bào)警指數(shù)要比夏季高20%左右，同一區(qū)域的泄漏點(diǎn)數(shù)量在冬季可增加30%。
3.3.4計(jì)算公式
    將燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏情況分為3種：燃?xì)庑孤┦鹿?、燃?xì)庑孤┦录?、燃?xì)庑孤c(diǎn)。這3種情況各自對(duì)應(yīng)的全年燃?xì)庑孤┝糠謩e以Vac、Vev、Vleak表示。
    ① 燃?xì)庑孤┦鹿?/span>
對(duì)于能造成市政燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)供氣壓力明顯下降、短時(shí)間內(nèi)燃?xì)獯罅客庑沟娜細(xì)庑孤┦鹿剩瑓^(qū)域流量計(jì)、燃?xì)獬稣究偭髁坑?jì)、無紙記錄儀會(huì)記錄下事故時(shí)段內(nèi)燃?xì)饬髁慨惓Ｗ儎?dòng)情況，此時(shí)，可參照事故前3d內(nèi)同時(shí)段正常燃?xì)饬髁康钠骄?，根?jù)事故的持續(xù)時(shí)間進(jìn)行燃?xì)庑孤┝康挠?jì)算，則全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事故的泄漏總量的近似計(jì)算公式為：
 
式中Vac——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事故泄漏總量，m3
    n——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事故總數(shù)
    i——燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事故順序號(hào)
    qV,ac,i——一在第i次燃?xì)庑孤┦鹿蕰r(shí)段內(nèi)的燃?xì)饬髁康钠骄担琺3/h
    qV,av,i——在第i次燃?xì)庑孤┦鹿拾l(fā)生前3d內(nèi)同時(shí)段正常燃?xì)饬髁康钠骄?，m3/h
    tac,i——第i次燃?xì)庑孤┦鹿实某掷m(xù)時(shí)間，h
   ② 燃?xì)庑孤┦录?/span>
對(duì)于尚不能造成市政燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)壓力明顯變化的燃?xì)庑孤┦录?，可以將泄漏口上游燃?xì)鈮毫σ暈榉€(wěn)定值，燃?xì)庑孤┝坷碚撋峡梢愿鶕?jù)泄漏口上游管網(wǎng)壓力和質(zhì)量流量、泄漏口面積、泄漏時(shí)間、管道內(nèi)壁摩阻系數(shù)、土壤滲透阻力等參數(shù)[6]，利用伯努利方程(動(dòng)態(tài))和絕熱方程可以計(jì)算出通過泄漏口的燃?xì)饬髁?，與對(duì)應(yīng)的泄漏時(shí)間相乘，則可得全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事件的燃?xì)庑孤┛偭繛椋?/span>
 
式中Vev——全年管網(wǎng)燃?xì)庑孤┦录娜細(xì)庑孤┛偭?，m3
    m——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事件總數(shù)
    i——燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏事件順序號(hào)
    Ci——第i次燃?xì)庑孤┦录腥細(xì)庑孤┛诘膱A度修正值，取值范圍為0.6～1.0，圓形泄漏口取1.0
    Ai——第i次燃?xì)庑孤┦录腥細(xì)庑孤┛诘拿娣e，m2
    vi——第i次燃?xì)庑孤┦录腥細(xì)鈴男孤┛诹鞒龅牧魉伲琺/h
    tev,i——第i次燃?xì)庑孤┦录腥細(xì)庑孤┑某掷m(xù)時(shí)間，h
    由于泄漏口燃?xì)饬魉俚挠?jì)算比較復(fù)雜，一般都是根據(jù)設(shè)定的參數(shù)事先計(jì)算出不同運(yùn)行壓力下、不同面積的泄漏口所對(duì)應(yīng)的燃?xì)庑孤┝髁浚⒘斜硪苑奖悴殚?。燃?xì)庑孤┦录?，不同泄漏口直徑的燃?xì)庑孤┝恳姳?。
表1 不同泄漏口直徑的燃?xì)庑孤┝?/span>
泄漏口直徑/mm
燃?xì)庑孤┝?(m3·h-1)
人工煤氣
天然氣
中壓B(0.06MPa)
低壓(1500Pa)
中壓B(0.06MPa)
低壓(2500Pa)
1
1.55
0.23
1.08
0.20
45
3130.65
458.66
2179.10
412.90
100
15460.00
2265.O0
10761.00
2039.00
   ③ 燃?xì)庑孤c(diǎn)
   對(duì)于其他泄漏持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、泄漏點(diǎn)眾多且分布范圍廣、單點(diǎn)泄漏流量小、難以單獨(dú)計(jì)量且不易被發(fā)覺的泄漏點(diǎn)，可以根據(jù)某段時(shí)期內(nèi)燃?xì)獬稣究偭髁坑?jì)和無紙記錄儀測(cè)量的管網(wǎng)最小流量，排除其中的正常用氣流量后，剩余的流量即為燃?xì)庑孤c(diǎn)泄漏流量。實(shí)際計(jì)算時(shí)，通常將燃?xì)夤芫W(wǎng)最小流量乘以系數(shù)k進(jìn)行近似計(jì)算，其計(jì)算公式為：
 qV,leak=kqV,min    (13)
式中qV,leak——燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏點(diǎn)泄漏流量，m/h
    k——系數(shù)，取值范圍為0～1
    qV,min——通過燃?xì)獬稣究偭髁坑?jì)以及無紙記錄儀測(cè)量的燃?xì)夤芫W(wǎng)最小流量，m3/h
    式(13)中，k為經(jīng)驗(yàn)取值，它反映了燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏點(diǎn)泄漏流量占燃?xì)夤芫W(wǎng)最小流量的比例，該數(shù)值與燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行狀況、燃?xì)馄髽I(yè)的管理水平、燃?xì)庥脩舻挠脷馓卣鞯榷喾N因素有關(guān)，燃?xì)馄髽I(yè)可以根據(jù)實(shí)際情況選取南的合理值。例如，吉安市天然氣有限公司在2008年度矗的取值為30%。
為計(jì)算方便起見，可將全年各月的燃?xì)夤芫W(wǎng)最小流量累加后取其平均值，用于對(duì)全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏點(diǎn)泄漏總量的近似計(jì)算，計(jì)算公式為：
 
式中Vleak——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏點(diǎn)泄漏總量，m3
    i——月份順序號(hào)
    qv,min,i——第i月測(cè)得的燃?xì)夤芫W(wǎng)最小流量，m3/h
    tann——全年時(shí)間，h，取8760h
全年因燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏所形成的供銷差率δ3的計(jì)算公式為：
 
式中δ3——全年因燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏形成的供銷差率
3.4 施工、運(yùn)行中的燃?xì)夥派?/span>
    燃?xì)夥派⒘康拇笮∨c企業(yè)的管理水平、工作人員的操作技能水平、放散口管徑和位置、燃?xì)饬魉俚目刂?、燃?xì)鉂舛鹊臋z測(cè)手段、工程管理水平等因素有關(guān)，一般可根據(jù)實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行估算。以吉安市天然氣有限公司為例，居民用戶在通氣前，平均燃?xì)夥派⒘縬res=0.5m3/戶。
    ① 全年新開通居民用戶燃?xì)夥派⒘縑dif,res的計(jì)算公式為：
    Vdif,res=Nresqres    (16)
式中Vdif,res——全年新開通居民用戶燃?xì)夥派⒘?，m3
    Nres——全年新開通居民用戶總數(shù)，戶
    qres——新開通居民用戶燃?xì)夥派⒘科骄?，m3/戶
② 全年新開通工商業(yè)用戶燃?xì)夥派⒘縑dir,res的計(jì)算公式為：
 
式中Vdir,res——全年新開通工商業(yè)用戶燃?xì)夥派⒘?，m3
    n——全年新開通工商業(yè)用戶總數(shù)，戶
    i——新開通工商業(yè)用戶順序號(hào)
    Vdif,ind,i——新開通第i家工商業(yè)用戶的燃?xì)夥派⒘?，m3
③ 全年燃?xì)夤芫W(wǎng)置換、搶修、碰接作業(yè)中的燃?xì)夥派⒘縑dif,pipe的計(jì)算公式為：
 
式中Vdif,pipe——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)置換、搶修、碰接作業(yè)中的燃?xì)夥派⒘?，m3
    m——全年燃?xì)夤芫W(wǎng)置換、搶修、碰接作業(yè)的燃?xì)夥派⒖偞螖?shù)
    i——燃?xì)夤芫W(wǎng)置換、搶修、碰接作業(yè)順序號(hào)
    Vdif,pipe,i——第i次燃?xì)夤芫W(wǎng)置換、搶修、碰接作業(yè)的燃?xì)夥派⒘浚琺3
全年因施工、運(yùn)行中的燃?xì)夥派⑺纬傻墓╀N差率δ4的計(jì)算公式為：
 
式中δ4——全年因施工、運(yùn)行中的燃?xì)夥派⑺纬傻墓╀N差率
3.5 抄表率低
    燃?xì)馐袌?chǎng)的快速發(fā)展導(dǎo)致抄表人員的增加滯后于燃?xì)庥脩舻脑鲩L(zhǎng)速度，在一定時(shí)期內(nèi)造成平均抄表率下降或無法達(dá)到預(yù)期水準(zhǔn)；另外，部分用戶長(zhǎng)時(shí)間外出、不配合入戶抄表工作，導(dǎo)致相關(guān)燃?xì)庥昧繜o法及時(shí)抄報(bào)，從而形成供銷差，其中以居民用戶最具代表性。
從全年的角度來看，抄表率對(duì)供銷差的影響是一種動(dòng)態(tài)平衡的影響：即每個(gè)抄表周期內(nèi)，盡管用戶的組成可能會(huì)發(fā)生變動(dòng)，但未抄表居民用戶的數(shù)量總體上保持相對(duì)穩(wěn)定，全年未抄表居民用戶用氣產(chǎn)生的供銷差率瓦的計(jì)算式如下：
 
式中δ5——全年未抄表居民用戶用氣形成的供銷差率
    qest——抄表周期內(nèi)平均每戶未抄表居民用戶燃?xì)庥昧康墓浪阒?，m3/戶
    Nunread——全年各個(gè)抄表周期內(nèi)，未抄表居民用戶的平均數(shù)量，戶
3.6 燃?xì)獗碛?jì)量偏差
    ① 按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，民用膜式燃?xì)獗淼氖褂媚晗逓椋寒?dāng)使用人工煤氣時(shí)為6年，當(dāng)使用天然氣時(shí)為10年[7]。接近或超過使用年限的燃?xì)獗碛?jì)量偏差大或小流量用氣不計(jì)量的問題比較普遍，而且燃?xì)獗硎褂脮r(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的計(jì)量偏差越大，導(dǎo)致供銷差的產(chǎn)生[8～9]。吉安市天然氣有限公司于2007年對(duì)40只使用時(shí)間在10年以上的超期服役民用膜式燃?xì)獗淼臋z測(cè)結(jié)果顯示，計(jì)量偏差多為負(fù)值，且平均值在-4%左右。
全年因超期服役民用燃?xì)獗碛?jì)量偏差產(chǎn)生的供銷差率δ6的計(jì)算公式為：
 
式中δ6——全年因超期服役民用燃?xì)獗碛?jì)量偏差產(chǎn)生的供銷差率
    ηres——全年抽檢的超期服役民用燃?xì)獗碛?jì)量偏差平均值
    n——全年超期服役民用燃?xì)獗砜倲?shù)
    i——超期服役民用燃?xì)獗眄樞蛱?hào)
    Vres,exc,i——第i只超期服役民用燃?xì)獗砣瓿砝塾?jì)值，m3
考慮到數(shù)據(jù)收集、分類工作的難度，為方便計(jì)算，上述供銷差率δ6也可按以下計(jì)算公式進(jìn)行近似計(jì)算：
 
式中Nres,exc——在用超期服役民用燃?xì)獗砜倲?shù)
    Nall——在用民用燃?xì)獗砜倲?shù)
    ② 對(duì)于燃具種類和數(shù)量較多、用氣量范圍較大的工商業(yè)用戶，會(huì)因以下問題影響燃?xì)獗碛?jì)量精度，導(dǎo)致供銷差的產(chǎn)生：
    a. 如果未在各臺(tái)燃具前分別設(shè)置燃?xì)獗恚瑒t會(huì)由于燃具非同時(shí)工作的特性，導(dǎo)致在小流量用氣時(shí)燃?xì)獗淼牧砍滔鄬?duì)過大，計(jì)量偏差隨之增大。
    b. 用戶私自增加燃具，用氣負(fù)荷超出燃?xì)獗砹砍蹋瑢?dǎo)致計(jì)量偏差增大。
    c. 設(shè)計(jì)時(shí)由于欠缺對(duì)燃?xì)獗砹砍膛c燃具額定耗氣量匹配程度的考慮，實(shí)際使用時(shí)燃?xì)獗砹砍踢^大或過小，導(dǎo)致計(jì)量偏差增大。
    d. 施工時(shí)由于缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量管理，導(dǎo)致存在質(zhì)量問題或者因施工損壞的燃?xì)獗硗度胧褂?，產(chǎn)生計(jì)量偏差。
    吉安市天然氣有限公司于2007年對(duì)5家存在上述情況的工商業(yè)用戶燃?xì)獗淼臋z測(cè)結(jié)果顯示，計(jì)量偏差多為負(fù)值，平均值在-3%左右。
全年因工商業(yè)用戶燃?xì)獗碛?jì)量偏差產(chǎn)生的供銷差率δ7的計(jì)算公式為：
 
式中δ7——全年因工商業(yè)用戶燃?xì)獗碛?jì)量偏差產(chǎn)生的供銷差率
    ηind——全年抽檢的工商業(yè)用戶燃?xì)獗碛?jì)量偏差平均值
    n——全年工商業(yè)用戶燃?xì)獗砜倲?shù)
    i——工商業(yè)用戶燃?xì)獗眄樞蛱?hào)
    Vind,i——第i只工商業(yè)用戶燃?xì)獗砣瓿砝塾?jì)值，m3
3.7 用戶違規(guī)用氣
    部分用戶違反《燃?xì)獍踩芾項(xiàng)l例》的有關(guān)規(guī)定，通過破壞燃?xì)獗碛?jì)數(shù)器、反裝燃?xì)獗怼⑺浇尤細(xì)夤艿赖确绞竭`規(guī)用氣，在形成安全隱患的同時(shí)，也給燃?xì)馄髽I(yè)造成了損失。違規(guī)用氣量一般是在違規(guī)用氣行為查實(shí)后，根據(jù)違規(guī)用氣的實(shí)際情況和《燃?xì)獍踩芾項(xiàng)l例》規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。
全年因違規(guī)用氣行為產(chǎn)生的供銷差率δ8的計(jì)算公式為：
 
式中δ8——全年因違規(guī)用氣行為產(chǎn)生的供銷差率
    n——全年查處的違規(guī)用氣行為總次數(shù)
    i——查處的違規(guī)用氣行為順序號(hào)
    qv,vio,i——查處的第i例違規(guī)用氣行為的日平均用氣量，可參照同等用氣規(guī)模用戶的日平均用氣量進(jìn)行估算，m3/d
    tvio,i——查處的第i例違規(guī)用氣行為的用氣持續(xù)時(shí)間，d
4 燃?xì)夤╀N差解決方案
4.1 選擇高品質(zhì)氣源
    在這里L(fēng)NG品質(zhì)的含義即為其性價(jià)比。同等價(jià)格水平下，高品質(zhì)LNG的氣化率不僅理論值高，而且實(shí)測(cè)值與理論值的差距也小。因此，對(duì)于以LNG為主氣源的燃?xì)馄髽I(yè)，LNG品質(zhì)的高低對(duì)全年供銷差率的影響至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)各主要品種LNG氣化率理論值與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析見表2。
表2 國(guó)內(nèi)各主要品種LNG氣化率理論值與實(shí)測(cè)值對(duì)比分析
序號(hào)
LNG供應(yīng)
LNG氣化彰(m3·t-1)
相差幅度/%
供應(yīng)商
產(chǎn)地
理論值φsup
實(shí)測(cè)值φact
1
甲
A
1400
1380
1.43
B
1480
1450
2.03
2
乙
C
1434
1400
2.37
D
1480
1450
2.03
3
丙
E
1434
1400
2.37
4
丁
F
1332
1300
2.40
5
戊
G
1495
1450
3.01
6
己
H
1480
1450
2.03
    若能大幅度地提高氣化率高的高品質(zhì)LNG在企業(yè)全年燃?xì)夤?yīng)量中的比例，將會(huì)在降低燃?xì)夤╀N差方面產(chǎn)生積極的影響。
4.2 降低卸車損失
    ① 堅(jiān)持對(duì)到站LNG槽車進(jìn)行卸車前、后的過磅稱重，一方面可以獲取LNG的實(shí)際卸車量，對(duì)卸車情況有一個(gè)真實(shí)、直觀的了解；另一方面可以對(duì)供應(yīng)商提供的LNG出廠票據(jù)上的數(shù)量進(jìn)行復(fù)核，如果二者數(shù)據(jù)相差較大，可對(duì)其索賠以挽回部分損失。
    ② 在卸車方面，與LNG槽車連通的燃?xì)庵鞴芫W(wǎng)壓力越低，LNG槽車內(nèi)殘留的氣態(tài)天然氣進(jìn)入到燃?xì)夤芫W(wǎng)內(nèi)的數(shù)量就越多。例如，吉安市LNG氣化站內(nèi)設(shè)置了中壓A、中壓B兩條出站燃?xì)夤艿?，連通LNG卸車臺(tái)、LNG儲(chǔ)罐的BOG管道與運(yùn)行壓力較低的中壓B級(jí)市政燃?xì)夤芫W(wǎng)(壓力為0.025MPa)相接，在用氣高峰期間，通過一系列操作可以將LNG槽車內(nèi)殘留的液態(tài)、氣態(tài)天然氣通過BOG管道、經(jīng)BOG加熱器加熱后卸入市政燃?xì)夤芫W(wǎng)，最終LNG槽車內(nèi)壓力與管網(wǎng)壓力相等，均為0.025MPa，并達(dá)到無液態(tài)LNG殘留的程度。LNG槽車卸車后的空罐容積為40m3、溫度為-162℃、余壓為0.025MPa，按理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算，槽車內(nèi)殘留的氣態(tài)天然氣約132m3。若LNG槽車實(shí)際裝載LNG量為19t、LNG氣化率為1400m3/t，則卸車損失率不到0.5%。
    ③ 值得注意的是，近年來以LNG作為燃料的油氣兩用型LNG槽車逐漸增多，在這種情況下，LNG的結(jié)算數(shù)量是由LNG槽車卸車前、后的兩次過磅數(shù)據(jù)的差值決定，其原因是槽車儲(chǔ)罐內(nèi)必須留下不少于500kg LNG作為槽車回程的備用燃料。對(duì)下游燃?xì)馄髽I(yè)而言，使用這種LNG槽車不會(huì)產(chǎn)生LNG卸車前、后的損失，因卸車而產(chǎn)生的供銷差也可以降至最小并接近于0。
4.3 合理提高燃?xì)夤?yīng)溫度
對(duì)于未作溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗?，若要使燃?xì)獗淼淖x數(shù)與其所計(jì)量的燃?xì)獾臉?biāo)準(zhǔn)狀態(tài)體積相等，此時(shí)燃?xì)獗砬叭細(xì)鉁囟萒meter的計(jì)算式為：
 
式中Tmeter——燃?xì)獗砬叭細(xì)鉁囟?，K
    pmeter——燃?xì)獗砬叭細(xì)鈮毫Γ琍a
    T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度，K
    p0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)壓力，Pa
    將pmeter=p0+2000Pa，T0=293.15K，p0=101325Pa代入式(25)，求得此時(shí)的燃?xì)獗砬叭細(xì)鉁囟萒meter=298.94K，即25.79℃。
    可見，從理論上看，如果提高燃?xì)獾墓?yīng)溫度，并使燃?xì)夤芫W(wǎng)末端用戶表前燃?xì)鉁囟染S持在25.79℃以上，即可消除燃?xì)獗硪蛭醋鳒貕貉a(bǔ)償而造成的計(jì)量值偏小的負(fù)面影響。
    但是，通過加熱使燃?xì)夤芫W(wǎng)末端用戶表前燃?xì)鉁囟冗_(dá)到25.79℃以上并非易事。這是因?yàn)椋阂环矫?，PE燃?xì)夤艿赖奶匦詻Q定了燃?xì)鉁囟茸罡卟荒艹^40℃，否則高溫會(huì)導(dǎo)致PE管的強(qiáng)度、韌性大幅度下降，影響燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行，因此不能盲目地提高燃?xì)獾某稣緶囟取Ａ硪环矫?，低溫季?jié)由于燃?xì)夤艿捞貏e是金屬燃?xì)夤艿赖纳嶙饔茫瑫?huì)使燃?xì)?/span>中的大量熱量散失到周邊環(huán)境中，管網(wǎng)上各處的燃?xì)鉁囟确植疾痪猓脩羧細(xì)獗砬叭細(xì)鉁囟鹊陀诔稣緶囟?。若要使終端用戶燃?xì)獗砬叭細(xì)鉁囟冗_(dá)到預(yù)定值，并在燃?xì)饧訜岷凸芫W(wǎng)散熱之間找到最佳平衡點(diǎn)，必須通過多次試驗(yàn)、計(jì)算來確定出站燃?xì)饨?jīng)濟(jì)合理的加熱溫度。
    以吉安市LNG氣化站為例，天然氣冬季出站溫度一般控制在30℃左右。吉安市LNG氣化站經(jīng)過多年的運(yùn)行測(cè)試，對(duì)于全年日平均用氣規(guī)模為2×104m3/d的LNG氣化站，在低溫季節(jié)開啟水浴式加熱器，使出站天然氣溫度由0℃以下升至30℃，可以保證管網(wǎng)末端用戶燃?xì)獗砬叭細(xì)獾钠骄鶞囟扔?℃升至15℃左右，此時(shí)LNG氣化站的燃?xì)鉄崴仩t的天然氣耗量為60m3/d。雖然因?yàn)榧訜嵝枰~外增加0.3%的燃?xì)庀牧?，但是減少了因用戶燃?xì)獗砦醋鳒貕貉a(bǔ)償而產(chǎn)生的計(jì)量損失(約為供應(yīng)量的5.49%)?？梢姡褂萌?xì)鉄崴仩t對(duì)出站燃?xì)膺M(jìn)行加熱經(jīng)濟(jì)可行。
4.4 加強(qiáng)用戶及燃?xì)獗砉芾?/span>
    ① 選用計(jì)量精度高、質(zhì)量信譽(yù)好的燃?xì)獗?，并且按照相關(guān)規(guī)定在使用前進(jìn)行強(qiáng)制檢驗(yàn)，獲得合格證明后方可用于施工安裝。
    ② 對(duì)于工、商業(yè)等用氣量大的用戶，優(yōu)先考慮選用帶溫壓補(bǔ)償?shù)娜細(xì)獗恚蛑鸩綄?duì)在用燃?xì)獗砑友b溫壓補(bǔ)償裝置。
    ③ 加強(qiáng)工、商業(yè)用戶的管理，統(tǒng)計(jì)燃具和燃?xì)獗硇畔⒉⒔n案，根據(jù)燃具的額定熱功率或?qū)嶋H用氣情況對(duì)燃?xì)獗淼牧砍?、?shù)量進(jìn)行合理配置，采取各類型燃具單獨(dú)設(shè)置燃?xì)獗磉M(jìn)行計(jì)量等方式，避免出現(xiàn)多表并聯(lián)或多臺(tái)燃具共用1只燃?xì)獗碛?jì)量的情況[10]，提高用氣量與燃?xì)獗砹砍痰钠ヅ涑潭?，減少計(jì)量損失。
    ④ 建立規(guī)范的用戶資料檔案，制定完善的燃?xì)獗頇z測(cè)、更新方案，對(duì)于超期服役的燃?xì)獗韺?shí)行分期、分批更換制度?？紤]到產(chǎn)權(quán)歸屬及需要用戶負(fù)擔(dān)改造費(fèi)用等棘手問題，比較可行的做法是：在加大安全用氣宣傳力度的同時(shí)，及時(shí)向用戶下發(fā)整改通知單并要求用戶更換；對(duì)存在嚴(yán)重安全隱患、計(jì)數(shù)器不計(jì)數(shù)、小流量用氣時(shí)不計(jì)量等現(xiàn)象的燃?xì)獗韯t必須強(qiáng)制更換。
    ⑤ 加強(qiáng)燃?xì)獗淼氖┕ず万?yàn)收質(zhì)量管理，防止因安裝問題造成燃?xì)獗碛?jì)量失準(zhǔn)。
4.5 提升抄表率
    ① 根據(jù)抄表工作量和用戶分布合理配備抄表人員，通過將抄表率納入員工績(jī)效考核等方式挖掘員工的自身潛力、增加抄表動(dòng)力，減少漏抄、少抄等現(xiàn)象。
    ② 提升企業(yè)內(nèi)部溝通效率，使新增用戶信息及時(shí)納入用戶管理系統(tǒng)，避免因用戶信息傳遞的滯后導(dǎo)致抄表率下降。
    ③ 對(duì)于部分用戶長(zhǎng)時(shí)間外出無法入戶抄表的情況，可采取在節(jié)假日等合適時(shí)間集中、突擊抄表的方式，將累積用氣量抄回，并及時(shí)回收燃?xì)饪睢?/span>
    ④ 推廣戶外集中燃?xì)獗硐鋻毂砗蛻魞?nèi)IC卡燃?xì)獗淼陌惭b使用。
4.6 查處違規(guī)用氣行為
    ① 結(jié)合抄表員的安檢工作，重點(diǎn)檢查燃?xì)獗斫宇^塑封、計(jì)數(shù)器鉛封等防盜措施是否完好；對(duì)用戶燃?xì)庠O(shè)施進(jìn)行檢查的同時(shí)，增加對(duì)未開戶居民室內(nèi)燃?xì)夤艿赖陌踩珯z查內(nèi)容；對(duì)于經(jīng)查實(shí)確有違規(guī)用氣行為的用戶，除按規(guī)定對(duì)其進(jìn)行追償外，還可以采用戶外掛表、更換IC卡燃?xì)獗淼却胧┒沤^其繼續(xù)違規(guī)用氣的可能性，確保燃?xì)庠O(shè)施安全、正常運(yùn)行。
    ② 隨著全社會(huì)誠(chéng)信機(jī)制的逐步建立、完善，燃?xì)馄髽I(yè)可以考慮將違章竊氣、惡意拖欠氣款、破壞燃?xì)庠O(shè)施的行為信息列入有關(guān)單位或個(gè)人的誠(chéng)信檔案，存在不良記錄的單位或個(gè)人將在社會(huì)活動(dòng)的諸多方面受到限制或存在不便。目前我國(guó)部分城市已在實(shí)施，這將有效地遏制違章用氣行為。
4.7 舊管網(wǎng)改造
    結(jié)合市政道路新建、擴(kuò)建、改造規(guī)劃，編制舊燃?xì)夤芫W(wǎng)的改造計(jì)劃，對(duì)存在老化、泄漏問題及其他安全隱患的燃?xì)夤芫W(wǎng)，特別是鑄鐵燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行分期、分批更換；或者利用舊管道作為套管直接穿插PE管，將舊管網(wǎng)逐步改造；對(duì)不能及時(shí)改造的舊管網(wǎng)除采取停氣、降壓運(yùn)行措施外，還應(yīng)做好明顯標(biāo)志和妥善保護(hù)，避免受到外界過多擾動(dòng)而產(chǎn)生新的泄漏點(diǎn)。
4.8 工程施工中的規(guī)范化管理
    ① 對(duì)燃?xì)夤こ淌┕ぶ械墓艿乐脫Q、碰接作業(yè)等燃?xì)夥派⒘枯^大的項(xiàng)目進(jìn)行重點(diǎn)管理，從嚴(yán)格審查施工方案著手，合理設(shè)置放散點(diǎn)，執(zhí)行明確的放散合格檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，在確保安全的前提下盡量采用停氣、降壓等措施，縮短放散時(shí)間和減小放散量，減少燃?xì)鈸p耗量，降低供銷差。
    ② 加強(qiáng)對(duì)燃?xì)夤こ添?xiàng)目實(shí)施全過程(設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收)的管理。
4.9 燃?xì)夤芫W(wǎng)的維護(hù)及巡查
    ① 根據(jù)燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施分布，制定并履行定人、定區(qū)域的管道巡查制度，明確工作職責(zé)，將責(zé)任落實(shí)到班組和具體個(gè)人，重點(diǎn)監(jiān)控埋地管道泄漏點(diǎn)燃?xì)鉂舛茸兓闆r、外單位施工區(qū)域及其周邊燃?xì)夤艿赖谋Ｗo(hù)情況。
    ② 徹底清查燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行狀況，重點(diǎn)檢查閥門、法蘭、螺紋等部位，及時(shí)消除管網(wǎng)泄漏隱患；普查各類占?jí)?、占用燃?xì)庠O(shè)施的違章行為，根據(jù)輕重緩急程度的不同，編制消除安全隱患的整改計(jì)劃并逐步實(shí)施。
    ③ 在燃?xì)庵鞴艿赖暮线m位置設(shè)置流量計(jì)，并在全天用氣量最小時(shí)段關(guān)閉特定區(qū)域的主控閥門，監(jiān)控并分析管網(wǎng)流量特征，通過對(duì)異常情況的分析，及時(shí)、準(zhǔn)確地確定泄漏點(diǎn)所在區(qū)域，避免因長(zhǎng)時(shí)間、大面積搜尋泄漏點(diǎn)導(dǎo)致不安全因素的增加和燃?xì)庑孤┝康纳仙?/span>
    ④ 做好巡查車輛、檢漏儀器、搶險(xiǎn)工具的維修、保養(yǎng)工作，并準(zhǔn)備足夠的維修、搶修、搶險(xiǎn)物資，根據(jù)實(shí)際需要及時(shí)補(bǔ)充缺口，使車輛、設(shè)備、儀器隨時(shí)處于最佳工作狀態(tài)，確保管網(wǎng)巡查的效率和精度。
    ⑤ 編制燃?xì)馐鹿蕮屝?、搶險(xiǎn)的應(yīng)急預(yù)案并定期演練，提高工作人員在事故狀況下的應(yīng)急處理能力。
    ⑥ 定期維護(hù)天然氣加臭裝置，根據(jù)規(guī)范設(shè)定燃?xì)饧映袅繕?biāo)準(zhǔn)，保證加臭裝置處于正常工作狀態(tài)。
4.10 關(guān)鍵技術(shù)、裝備的推廣和應(yīng)用
    ① 燃?xì)夤芫W(wǎng)加濕技術(shù)在我國(guó)已廣泛應(yīng)用，通過加濕裝置向燃?xì)庵袊娙腱F狀、含芳香烴成分的加濕劑。當(dāng)鑄鐵燃?xì)夤艿澜涌谙鹉z圈吸附加濕劑后其內(nèi)部會(huì)發(fā)生溶脹，從而改善柔性機(jī)械接口的密封性能，減少燃?xì)庑孤c(diǎn)數(shù)量和降低燃?xì)庑孤┛偭俊?/span>
    ② 安裝SCADA系統(tǒng)，對(duì)天然氣廠站、燃?xì)夤芫W(wǎng)、主控閥門、區(qū)域調(diào)壓站(柜)及區(qū)域流量計(jì)等各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的燃?xì)饬髁?、壓力、溫度變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控[11～13]，根據(jù)各關(guān)鍵點(diǎn)參數(shù)的同步變化規(guī)律，可準(zhǔn)確、快速地判斷燃?xì)夤芫W(wǎng)是否發(fā)生事故和事故發(fā)生的區(qū)域。
    ③ 在燃?xì)夤芫W(wǎng)的重點(diǎn)部位和廠站內(nèi)設(shè)置一定數(shù)量的巡更點(diǎn)，通過技術(shù)手段與管理制度的結(jié)合，監(jiān)督、規(guī)范巡查人員的工作，減少遺漏部位和巡查盲區(qū)，確保燃?xì)夤芫W(wǎng)設(shè)施得到定期、全面的巡查。
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