燃?xì)夤╀N差的確定

摘 要

1 燃?xì)夤╀N差(Unaccounted-for Gas，簡(jiǎn)稱UAG[1]或UFG[6])的定義 燃?xì)夤╀N差的定義為：來(lái)自所有氣源的可用燃?xì)饪偭颗c諸如銷售量、凈替代燃?xì)饬亢凸景子昧恐g的差值；此差值包
1 燃?xì)夤╀N差(Unaccounted-for Gas，簡(jiǎn)稱UAG[1]或UFG[6])的定義
   燃?xì)夤╀N差的定義為：來(lái)自所有氣源的可用燃?xì)饪偭颗c諸如銷售量、凈替代燃?xì)饬亢凸景子昧恐g的差值；此差值包括漏氣量或其他實(shí)際存在的損失以及由于用戶竊氣、計(jì)量不準(zhǔn)、溫度和壓力的變化和計(jì)量時(shí)間的不同步所造成的差值等[1]，燃?xì)獾馁?gòu)進(jìn)和售出需按共同的基礎(chǔ)狀態(tài)條件進(jìn)行校正，其表達(dá)方式有[5，6]：
    (1) 以體積式熱量表示系統(tǒng)供出量(System send-out)與實(shí)際用量之間的差值。
    (2) 可用燃?xì)?Gas available)的百分值。
    (3) 系統(tǒng)供出燃?xì)獾陌俜种怠?/span>
    (4) 每公里干管或其他管道的損失量。
    第1種方法是典型的表達(dá)法，第2、3、4種方法很少采用，僅在分析時(shí)作參考。
    從工程和運(yùn)行分析的角度看，UFG只是一個(gè)重要的有指導(dǎo)意義的指標(biāo)，并不能說(shuō)明燃?xì)庥?jì)量系統(tǒng)的性能、相關(guān)記錄的有效性、單根管線或配氣系統(tǒng)的漏氣量和未經(jīng)批準(zhǔn)的使用量或竊氣量的最具權(quán)威的表達(dá)方式。在統(tǒng)計(jì)報(bào)告中常用燃?xì)饬?體積或熱量)、百分?jǐn)?shù)或貨幣值表示其經(jīng)濟(jì)意義；規(guī)章的制定部門常用來(lái)衡量系統(tǒng)的安全性。通常并不使用或引用其絕對(duì)值，而是更多的在可比的條件下看作是一個(gè)發(fā)生變化的指示性標(biāo)志。
    從各國(guó)公布的統(tǒng)計(jì)資料文獻(xiàn)或國(guó)際燃?xì)饴?lián)盟(IGU)的統(tǒng)計(jì)資料中?？煽吹饺?xì)夤╀N差的報(bào)導(dǎo)。在我國(guó)可查找的統(tǒng)計(jì)資料中，最早有供銷差率(%)報(bào)導(dǎo)的是中國(guó)城市煤氣協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)資料匯編。當(dāng)時(shí)建設(shè)部雖已有正式的城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)資料出版，但協(xié)會(huì)從上世紀(jì)80年代末到本世紀(jì)初的十余年中，出版了《全國(guó)城市煤氣統(tǒng)計(jì)資料匯編》，作為可供參考的內(nèi)部資料。早期的統(tǒng)計(jì)列入煤氣企業(yè)的八率統(tǒng)計(jì)表，但不久又改成煤氣企業(yè)的九率統(tǒng)計(jì)表，在九率統(tǒng)計(jì)表中取消了供銷差率這一項(xiàng)，因此，只有極少數(shù)的幾期有供銷差率的數(shù)據(jù)。在1994年度的一冊(cè)巾對(duì)我國(guó)128個(gè)燃?xì)馄髽I(yè)做了統(tǒng)計(jì)，供銷差率的最大正值有幾個(gè)公司為100%(相當(dāng)于只購(gòu)進(jìn)不售出)，最大負(fù)值為-40%，這樣的數(shù)據(jù)是無(wú)意義的，可能對(duì)供銷差率的定義不明確或當(dāng)時(shí)的條件下還難以統(tǒng)計(jì)，也可能已意識(shí)到供銷差率并不是一個(gè)和資本利稅率、銷售利稅率等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不屬同一類型的原因，從而在以后出版的九率中被取消，這說(shuō)明，協(xié)會(huì)在完善資料的統(tǒng)計(jì)丁作中是做了許多努力的。
    建設(shè)部的《城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》自1985年起正式出版，燃?xì)庑袠I(yè)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也日趨完善，從2006年起出現(xiàn)了燃?xì)鈸p失量(Loss Amount)這一欄，至今已有3年(已出版到2008年)，現(xiàn)將2008年中的部分?jǐn)?shù)據(jù)摘錄[7]如表1：
表1 2008年我國(guó)按省分列的城市天然氣部分?jǐn)?shù)據(jù)
地區(qū)名稱
供氣總量(萬(wàn)m3)
損失量與合計(jì)量之比(%)*
合計(jì)
銷售氣量
居民家庭
燃?xì)鈸p失量
全國(guó)
3680393
3563730
779917
116663
3.17
北京
601381
578626
72274
22755
3.78
天津
138630
125110
20159
13520
9.75
上海
298601
283746
57171
14856
4.96
重慶
187936
183559
63839
4377
2.33
注：*為筆者加上的一欄
表2 若干國(guó)家的供銷差率值(%)
國(guó)家
澳大利亞
丹麥
芬蘭
法國(guó)
德國(guó)
美國(guó)
伊朗
意大利
拉脫維亞
立陶宛
新西蘭
波蘭
羅馬尼亞
俄羅斯
西班牙
瑞典
瑞士
1993
289
0.11
0.21
1.82
0.69
4.23
7.40
0.98
3.08
0.99
215
7.48
1.16
2.38
1.25
0.70
0.70
1994
277
0.10
0.41
-1.97
0.10
2.59
4.34
0.60
3.01
2.00o
2.52
5.76
1.59
2.53
1.09
0.33
0.88
1995
255
 
0.39
2.63
0.66
3.96
7.99
0.31
2.38
2.28
2.61
2.77
1.10
2.78
1.48
0.29
0.88
    分析表1中的數(shù)據(jù)后可知，燃?xì)鈸p失量即供氣總量合計(jì)值與銷售量之差，從原則上看，似即供銷差的概念，但從中、英文的表達(dá)來(lái)看又未說(shuō)明是供銷差；英文中燃?xì)獾膿p失量定義為漏氣量與臨時(shí)性排放量之和(Leakage+fiagitive)，且燃?xì)獾膿p失量不可能有負(fù)值，與國(guó)際上規(guī)定的供銷差定義不同，因而筆者不能妄自制定，
2 國(guó)際上的參考數(shù)據(jù)
    (1) 20屆世界燃?xì)獯髸?huì)(丹麥哥本哈根)的統(tǒng)計(jì)資料中有42個(gè)國(guó)家和地區(qū)的資料和圖表。供、銷及其差值的單位均用熱量值(1012J)表示，時(shí)間為1993年—1995年[1]，原資料為460頁(yè)的一厚本，今選取17個(gè)國(guó)家，筆者將其整理并換算成百分?jǐn)?shù)值，可見表2：
    (2) 美國(guó)的資料
    美國(guó)燃?xì)夤こ處熓謨?cè)中[5]說(shuō)明，美圍的供銷差值：1946年—1950年平均為4%；1958年—1960年平均為2.6%。根據(jù)美國(guó)1976年—1985年的統(tǒng)計(jì)資料[2]，筆者整理后，用百分?jǐn)?shù)表達(dá)的供銷差率可見表3：
表3 美國(guó)1981年—1985年的供銷差率
年份
1981
1982
1983
1984
1985
供銷差率
2.48
2.53
3.77
0.77
2.06
    (3) 2009年24屆世界燃?xì)獯髸?huì)上，研究組4.2[3]對(duì)世界8大區(qū)24個(gè)國(guó)家所屬的48家燃?xì)夤咀隽舜饐?wèn)研究，公布的結(jié)論是，有回答的公司中除2個(gè)公司的數(shù)值較高外，其他43個(gè)公司均在他們規(guī)定的等級(jí)值4%之內(nèi)，平均值為2.7%。因此，取消邊緣值后，推薦以2.7%這一最大值作為供銷差值的基準(zhǔn)值(Benchmark)。
3 供銷籌(以下用UFG表示)的求定
    與UFG值有關(guān)的因素很多，難以用一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目來(lái)表示。1959年美國(guó)AGA的運(yùn)行部工作組曾提出一些對(duì)UFG有影響的因素，包括對(duì)這些因素的簡(jiǎn)單的估算法[5]。隨著燃?xì)夤I(yè)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，開始明確與UFG有關(guān)的主要因素[6]，認(rèn)為UFG總量中差值產(chǎn)生的主要原因在于：
    (1) 燃?xì)庠谏a(chǎn)、購(gòu)買、銷售、交易過(guò)程中產(chǎn)生的計(jì)量誤差或省略了計(jì)量環(huán)節(jié)造成的錯(cuò)誤。
    (2) 引入氣庫(kù)或從氣庫(kù)中提取的燃?xì)饬坎粶?zhǔn)。
    (3) 公司在運(yùn)行中用掉了部分燃?xì)狻?/span>
    (4) 由于管道系統(tǒng)漏氣和安裝臨時(shí)支線或用戶竊氣時(shí)未加嚴(yán)格控制所造成的損失。
3.1 計(jì)量誤差
    在輸氣和配氣中均可能發(fā)生計(jì)量誤差。
    購(gòu)進(jìn)燃?xì)獾挠?jì)量誤差常發(fā)生在供氣公司的交付點(diǎn)上，如獨(dú)立的產(chǎn)氣方、儲(chǔ)氣設(shè)施方、與其他公司的交接點(diǎn)以及諸如代用天然氣或液化天然氣等作為補(bǔ)充燃?xì)獾墓恻c(diǎn)上等。當(dāng)涉及1個(gè)—2個(gè)供氣點(diǎn)時(shí)，對(duì)IJFG的潛在影響很小。隨著氣源的數(shù)量和輸氣布局復(fù)雜性的增加，某些計(jì)量裝置在正、負(fù)誤差之間常會(huì)產(chǎn)生一種自消效應(yīng)(Self-cancelling effect)。
    銷售燃?xì)夥降挠?jì)量誤差發(fā)生在：大容量用戶的超壓交付點(diǎn)、公司的自用燃?xì)恻c(diǎn)、氣庫(kù)的燃?xì)庖朦c(diǎn)、與其他公司的交接點(diǎn)和配氣系統(tǒng)的室外民用氣表上。
    計(jì)量誤差也可能發(fā)生在流量的變化范圍超出計(jì)量裝置所規(guī)定的公差要求時(shí)。其他的誤差原因則可能發(fā)生在：
    (1) 大流量、高壓力的計(jì)量誤差
    美國(guó)AGA的計(jì)量手冊(cè)(Catalog N0.XQ1081)中均有規(guī)定要求。對(duì)高壓下的燃?xì)饬髁勘仨氝M(jìn)行校正，內(nèi)容包括：燃?xì)獾牧鲃?dòng)溫度、氣表的壓力、大氣壓力值、燃?xì)獾南鄬?duì)密度、熱值、燃?xì)獾暮瑵窳亢蛪嚎s系數(shù)。嚴(yán)重的誤差可能發(fā)生在大流量、高壓力的計(jì)量站，特別在按合同溫度或平均的燃?xì)饬鲃?dòng)溫度作流量計(jì)算時(shí)。不適當(dāng)?shù)牟僮骱透蓴_也會(huì)發(fā)生不正確的計(jì)量記錄。
    對(duì)大型的大流量供氣站，計(jì)量規(guī)定要求流動(dòng)燃?xì)獾臏囟扔羞B續(xù)的記錄。對(duì)孔板流量計(jì)，基礎(chǔ)溫度每發(fā)生5.5℃的變化，計(jì)量體積就有1%的誤差；對(duì)容積式流量計(jì)，基礎(chǔ)溫度每相差2.7℃，也會(huì)得到1%的計(jì)量誤差[5][6]。
    運(yùn)行操作中也會(huì)有錯(cuò)誤的記錄，通常發(fā)生在計(jì)量?jī)x器連接管路受凍，控制設(shè)備的動(dòng)作失調(diào)。計(jì)量器上的記錄筆或時(shí)鐘失效，不正確的計(jì)量記錄和圖形比例以及不正確的計(jì)量控制程序等方面。用圖形表達(dá)時(shí)，如壓差線太粗而壓差又很小，造成的計(jì)量誤差甚至可能達(dá)到20%[6]。
    (2) 低壓下的計(jì)量誤差
    與UFG有關(guān)的民用低壓氣表的計(jì)量誤差常發(fā)生在與基礎(chǔ)條件不同的溫度和壓力時(shí)，假設(shè)基礎(chǔ)條件為101.325kPa和15℃，民用氣表又安裝于室外，則夏季可能有+5%，冬季可能有-5%的差別，需用溫度補(bǔ)償表校正低壓系統(tǒng)因燃?xì)饬鲃?dòng)溫度變化而得到的UFG值。這一原則同樣也適用于室內(nèi)氣表，只要實(shí)際燃?xì)獾牧鲃?dòng)溫度與規(guī)定的基礎(chǔ)溫度不符。
    低壓計(jì)量中的誤差常發(fā)生在：低壓管道系統(tǒng)運(yùn)行壓力的變化，低壓系統(tǒng)與海平面的高程差，大氣壓力，燃?xì)鉄嶂岛土鲃?dòng)燃?xì)獾南鄬?duì)密度等發(fā)生變化時(shí)。
    平均大氣壓與高程的關(guān)系工程上可按圖1所示計(jì)算[6]。
 

3.2 低壓計(jì)量中的校正系數(shù)[6]
    如上所述，供銷差計(jì)算中代表供的一方是不同來(lái)源的可燃?xì)怏w總體積，代表銷的一方是相同時(shí)間段中實(shí)際的用氣體積，兩者必須在同一基礎(chǔ)狀態(tài)條件下才能進(jìn)行計(jì)算。對(duì)大用戶或高壓供氣戶，實(shí)際的用氣體積都是經(jīng)過(guò)狀態(tài)計(jì)算校正的，可直接用來(lái)計(jì)算供銷差。但對(duì)與低壓系統(tǒng)連接的用戶。用氣量是通過(guò)抄表確定的，極可能誤以為抄表所得的賬單體積即實(shí)際用氣體積，實(shí)際上賬單體積也必須做狀態(tài)校正，且可通過(guò)理論計(jì)算方法得出與實(shí)際體積的差別。常用以下格式表示：
    實(shí)際體積(VAct)=賬單體積(VBil)×校正系數(shù)(C)
校正系數(shù)按以下公式確定：
 
    式中：角標(biāo)S表示基礎(chǔ)狀態(tài)條件，M為計(jì)量(抄表)狀態(tài)條件。
    為了表明使用校正系數(shù)后對(duì)UFG的影響，常引用一個(gè)UFG的影響值概念[6]：即
    UFG的影響值=賬單體積(VBil)-實(shí)際體積(VAct)
    =VBil-VBil·C
    =VBil(1-C)    (2)
    將上式中的(1-C)×100(成為百分?jǐn)?shù))稱為UFG的影響值(用百分?jǐn)?shù)表示)
    若C＞1，即實(shí)際體積大于賬單體積，(1-C)
    為負(fù)值，會(huì)使UFG減少。
    若C＜1，即實(shí)際體積小于賬單體積，(1-C)
    為正值，會(huì)使UFG增加。實(shí)即售出的實(shí)際氣體體積小于賬單氣體體積。
    這一概念有助于分析在經(jīng)濟(jì)上對(duì)燃?xì)夤居欣?，?duì)用戶不利或其相反的情況。從而不斷提高校正工作的準(zhǔn)確性。
    以下可通過(guò)計(jì)算實(shí)例，進(jìn)一步對(duì)UFG的影響值加深理解[6]。
3.2.1求計(jì)量溫度的校正系數(shù)CT
    已知基礎(chǔ)溫度TS=15℃，試計(jì)算容積式流量計(jì)在下列兩種條件下的溫度校正系數(shù)？
    (1) 若流動(dòng)燃?xì)獾膶?shí)際溫度為0℃，則該氣表的校正系數(shù)為：
   
式中TS——基礎(chǔ)溫度(273.2+15=288.2k)
     Tf——流動(dòng)燃?xì)獾膶?shí)際溫度(273.2+0=273.2k)
 
   UFG的影響值(用%表示)為：
    (1.000-1.055)×100=-5.5%
    即校正后的實(shí)際體積大于賬單體積，校正量將促使UFC減少。實(shí)際的售出燃?xì)怏w積大于賬單上的收費(fèi)體積。
(2) 若流動(dòng)燃?xì)獾膶?shí)際溫度為27℃(273.2+27=300.2k)，則
 
    UFG的影響值(用%表示)為：
    (1.000-0.960)×100=+4.0%
    即校正后的實(shí)際體積小于賬單體積，校正量將促使UFG增加，實(shí)際的售出燃?xì)怏w積小于賬單上的收費(fèi)體積。
    IS0 6976:1995中規(guī)定的基礎(chǔ)溫度或參比溫度為15℃。我國(guó)天然氣標(biāo)準(zhǔn)中采用20%，而城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范中又采用0℃，極不統(tǒng)一；主要應(yīng)看購(gòu)氣合同中規(guī)定的基礎(chǔ)溫度值。流動(dòng)燃?xì)獾膶?shí)際溫度決定于氣表的安裝位置，隨季節(jié)氣候而變化；室外氣表變化較大，室內(nèi)較小，以后還將討論。
3.2.2計(jì)算壓力的校正系數(shù)Cp
   
式中PS——基礎(chǔ)壓力，101.325kPa；
    Patm——當(dāng)?shù)貙?shí)際的大氣壓，kPa；
    Pgauge——計(jì)量表的壓力，kPa；
    若已知一個(gè)低壓系統(tǒng)的壓力=152.4mm水柱，該地離海平面的高程差為304.8m，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?36.6mmHg，基礎(chǔ)大氣壓為760mmHg。換算系數(shù)1mm水柱=0.009806kPa。
    查圖1，得高程為304.8m處的大氣壓為98kPa，則
    
   對(duì)UFG的影響值=(1.000-0.952)×100=+4.8%
   說(shuō)明高程差較大的地方，實(shí)際售出的燃?xì)怏w積小于賬單上的收費(fèi)體積。
3.2.3計(jì)算熱值的校正系數(shù)Chv
   
式中HVpg——購(gòu)進(jìn)燃?xì)獾臒嶂?，或?qū)嶋H使用中的燃?xì)鉄嶂?，MJ/m3；
    HVstd——規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)熱值，MJ/m3。
    在美國(guó)和其他許多國(guó)家，配氣公司購(gòu)進(jìn)的多數(shù)燃?xì)獬Ｓ媚芰繂挝?，而銷售時(shí)則用體積單位計(jì)量。而用于賬單結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)熱值則由管轄區(qū)的規(guī)章制定單位根據(jù)熱值的變化裁定。因此，購(gòu)進(jìn)燃?xì)鉄嶂档淖兓陀糜谫~單結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)熱值會(huì)影響到UFG值。
已知燃?xì)庥糜谫~單結(jié)算的標(biāo)準(zhǔn)熱值為37.98MJ/m3，而購(gòu)進(jìn)燃?xì)獾臒嶂禐?9.10MJ/m3，則熱值的校正系數(shù)為：
 
   UFG的影響值=(1.000-1.029)×100=-2.9%
   而實(shí)際的售出燃?xì)怏w積大于賬單上的收費(fèi)體積
   如購(gòu)進(jìn)燃?xì)獾漠?dāng)量熱值為35.37MJ/m3，則
 
   UFG的影響值=(1.000-0.93)×100=+7%
   即實(shí)際的售出燃?xì)怏w積小于賬單上的收費(fèi)體積
3.2.4 燃?xì)庵兴羝康男Ｕ禂?shù)CW
    校正系數(shù)應(yīng)用于：當(dāng)購(gòu)進(jìn)的燃?xì)鉃楦苫?，?gòu)進(jìn)后再加濕；或購(gòu)進(jìn)的為濕氣，經(jīng)脫水后，供應(yīng)干氣這兩種情況。水含量的校正系數(shù)可按下式計(jì)算：
由干氣至濕氣的校正系數(shù)：
 
由濕氣至干氣的校正系數(shù)：
 
式中PB=基礎(chǔ)壓力=101.325kPa
    PV：基準(zhǔn)狀態(tài)為15.5℃和101.325kPa時(shí)水蒸汽的壓力=1.767kPa
    RH=相對(duì)濕度，用10位百分?jǐn)?shù)表示，如1.0，0.8，0.5等。
如購(gòu)進(jìn)的燃?xì)鉃楦苫?，加?RH=100%)后供民用，終端用戶的抄表值應(yīng)與購(gòu)進(jìn)氣的容積相一致，必須由濕氣轉(zhuǎn)換成干氣：
 
    UFG的影響值=(1.000-0.9826)×100=+1.74%
3.2.5超壓縮性(Super compressibility)的校正系數(shù)Cpv
    波義爾定律表明，當(dāng)溫度為常數(shù)時(shí)，燃?xì)獾南鄬?duì)密度正比于其絕對(duì)壓力。在燃?xì)鈮毫Ω哂诖髿鈮毫r(shí)，天然氣的相對(duì)密度通常均大于理論值。超壓縮系數(shù)用于計(jì)算計(jì)量壓力等于或大于6.9kPa(1lbf/in2)時(shí)的氣體體積。燃?xì)獾某瑝嚎s性是其壓力、溫度和相對(duì)密度的函數(shù)。一般在高壓條件下燃?xì)獾某眢w積均已經(jīng)過(guò)壓力校正，因此，與UFG的影響值無(wú)關(guān)。
3.2.6氣表準(zhǔn)確性的校正系數(shù)
    低壓系統(tǒng)中容積式流量計(jì)的準(zhǔn)確讀數(shù)受以下兇素的影響：(1)氣表標(biāo)準(zhǔn)儀表的標(biāo)定影響；(2)氣表標(biāo)定快、慢的影響；(3)氣表更換周期中機(jī)件的耐久性影響等。
    由于多數(shù)配氣公司所用的氣表可能來(lái)自不同的生產(chǎn)廠，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)制定部門制定的試驗(yàn)要求，在準(zhǔn)確性、公差和使用時(shí)間方面可能有一些差別，在低壓系統(tǒng)中考慮氣表的準(zhǔn)確性XCUFG的影響也不現(xiàn)實(shí)。
3.3 地下氣庫(kù)運(yùn)行中的計(jì)量誤差
    如果地下氣庫(kù)的引入和提取氣量的測(cè)量基礎(chǔ)條件相同，則UFG的值可達(dá)最小，因此，必須考慮到墊層氣(Cushicngas)的變化，引入和提取氣量必須保證庫(kù)內(nèi)余下的墊層氣量相同，并以此作為基本條件。從氣庫(kù)中提取的燃?xì)庠谟?jì)量前必須去除水、其他液體、塵埃和石蠟油等。
    在短期內(nèi)從氣庫(kù)提取的燃?xì)饬繌牧阍黾拥揭粋€(gè)相對(duì)較高的量時(shí)，可能會(huì)導(dǎo)致孔板變形或渦輪表的超速。提取氣量可能達(dá)到高峰用氣量的50%，氣庫(kù)的操作情況對(duì)UFG的影響應(yīng)特別注意。
3.4 公司的自用氣量
    公司的自用氣量來(lái)源于營(yíng)運(yùn)的需要，可分為經(jīng)營(yíng)用和操作用兩部分。前者包括公司的辦公室、服務(wù)中心、倉(cāng)庫(kù)和其他建筑物的中央空調(diào)和熱水等需要的用氣量；后者是指管道加熱器、發(fā)電機(jī)、脫水廠、加壓站、補(bǔ)充氣源和調(diào)峰廠等的用氣量，通常均需進(jìn)行計(jì)量。
    未經(jīng)計(jì)量的公司自用氣量包括日常操作中所用的氣量，如熱量計(jì)和分析儀、計(jì)量?jī)x表和控制儀表以及正常運(yùn)行和維修過(guò)程中排出的少量燃?xì)狻?/span>
    上述公司白用的同定計(jì)量氣表每時(shí)每刻都在變化中，排出量和損失量約為每表0.05m3。管道儲(chǔ)氣的變化則與管段中的氣量有關(guān)，為滿足用戶的需要，管內(nèi)壓力的升高或降低對(duì)UVC都有影響，其量也可通過(guò)計(jì)算確定；如不作計(jì)算，則冬季系統(tǒng)的壓力增高時(shí)UFG也增加，反之，春季壓力降低時(shí)UFG也減小。
未經(jīng)計(jì)量的公司自用氣量中，運(yùn)行試驗(yàn)和接管時(shí)管道吹掃的排氣量是主要部分。下式可用來(lái)計(jì)算這部分排氣量：
 
式中P1=管內(nèi)的初始?jí)毫Γ?kPa)ahs；
    V1=P1和T1時(shí)燃?xì)獾捏w積，(Nm3)；
    T1=燃?xì)獾某跏紲囟龋?k)；
    P2=標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，(101.325kPa)：
    V2=標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的溫度，(273.2+15)=288.2k；
    Z1=P1和T1時(shí)燃?xì)獾膲嚎s系數(shù)；
    Z2=標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃?xì)獾膲嚎s系數(shù)=1.0；
    R=氣體常數(shù)。
    例：計(jì)算管道清掃時(shí)燃?xì)庀虼髿獾呐欧帕?/span>
    已知：初始?jí)毫?89kPa(絕對(duì)壓力)；初始溫度為27℃；壓縮系數(shù)=0.978；管內(nèi)徑203.2mm；管長(zhǎng)=23m。
   管道的幾何容積V1=0.00000785D2L=0.745m3
相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的排氣體積：
 
   近些年來(lái)燃?xì)夤镜挠脷鈽?gòu)成十分復(fù)雜，需認(rèn)真總結(jié)，美國(guó)的一些資料可供參考㈧。
3.5 不可控制的燃?xì)鈸p失量
    凡屬非計(jì)量誤差造成的燃?xì)鈸p失量，在統(tǒng)計(jì)中可作為不可控制的損失量處理。
3.5.1管道系統(tǒng)的漏氣損失
    在地下燃?xì)廨斉湓O(shè)施未做全面防腐保護(hù)之前，UFG主要源于因腐蝕造成的漏氣損失。隨著各國(guó)規(guī)范不斷的改進(jìn)和嚴(yán)格要求，這項(xiàng)漏氣損失已逐漸減少。
3.5.2維修計(jì)劃中的漏氣損失
    通常指未經(jīng)計(jì)量的大量燃?xì)馔ㄟ^(guò)城市門站中的計(jì)量站、加壓站以及替代燃?xì)饨粨Q站等處的旁通管或在事故接管時(shí)通過(guò)管道閥門造成的漏氣損失。因此，在閥門檢測(cè)和維修計(jì)劃中應(yīng)盡量減少UFG中的這一損失量。
    漏氣作為產(chǎn)生UFG的主要原因常令人懷疑，特別是UFG的長(zhǎng)期記錄趨勢(shì)中有突變情況發(fā)生時(shí)。漏氣鑒定的根本方法只能通過(guò)詳細(xì)的漏氣測(cè)量來(lái)完成。如將部分管道從系統(tǒng)中隔離，然后在不同點(diǎn)上安裝校核計(jì)量?jī)x器或在漏氣管段上鑒定其進(jìn)、出口的流量等。
3.5.3管道系統(tǒng)受到破壞時(shí)的漏氣損失
    大型管道設(shè)施的失效或受外力的損傷會(huì)產(chǎn)生不可控制的燃?xì)鈸p失，開挖設(shè)備通常是導(dǎo)致管道破裂的主要原因。管道破裂造成的燃?xì)饴p甚難確定，特別是漏損發(fā)生在環(huán)狀管網(wǎng)的管段上。利用公式的幫助可獲得近似的燃?xì)饴┦Я?。近似燃?xì)鈸p失量應(yīng)作為管道發(fā)生破裂時(shí)正式報(bào)告中的一個(gè)部分。
3.5.4臨時(shí)連接燃?xì)庵Ч芎透`氣造成的損失
    近年來(lái)，UFG構(gòu)成中因臨時(shí)連接燃?xì)庵Ь€和竊氣事件造成的燃?xì)鈸p失已成為必須消除的問(wèn)題。竊氣通常是在兩個(gè)抄表日之間拆除氣表，隱藏?fù)p壞的氣表或數(shù)字顯示機(jī)件和在氣表的上游連接臨時(shí)支管等，類似的這些問(wèn)題只有在情況確定后才能估算出UFG的量。
    竊氣可用連續(xù)分析用戶的耗氣量來(lái)減少，如比較現(xiàn)行的抄表值和之前的抄表值，或根據(jù)連接的燃具數(shù)估算。抄表人員對(duì)管線的監(jiān)管負(fù)有責(zé)任，及時(shí)發(fā)現(xiàn)臨時(shí)的或多余的管線以及氣表附近的可疑情況。
4 統(tǒng)計(jì)工作
   統(tǒng)計(jì)工作是追蹤購(gòu)氣量和交付用戶使用的氣量，從而確定UFG的總值。
4.1 對(duì)所有的購(gòu)進(jìn)氣量和交付氣量進(jìn)行準(zhǔn)確的限定
    求定UFG的計(jì)算準(zhǔn)確性決定于“計(jì)量區(qū)”或“范同”的合適定義。一個(gè)計(jì)量區(qū)規(guī)定為在一個(gè)管道系統(tǒng)上的每一個(gè)供氣點(diǎn)和向用戶交付點(diǎn)的氣量均能進(jìn)行核定。對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的配氣系統(tǒng)，計(jì)量區(qū)或計(jì)量范圍包括門站計(jì)量站下游的所有氣表；對(duì)大型的復(fù)雜系統(tǒng)，則需要分成若干個(gè)計(jì)量區(qū)，要有詳細(xì)的設(shè)施和用戶記錄卡，并保證計(jì)量結(jié)果能達(dá)到可接受的準(zhǔn)確程度。美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)表明[6]，并不一定對(duì)大型系統(tǒng)的每一個(gè)計(jì)量區(qū)需有詳細(xì)的UFG記錄，除非UFG的長(zhǎng)期趨勢(shì)已發(fā)生了變化而必須進(jìn)行徹底的核查。
4.2 統(tǒng)計(jì)報(bào)告的修改和調(diào)整
    燃?xì)赓?gòu)入和交付量的月統(tǒng)計(jì)中，其體積量可能已包括氣表動(dòng)作失調(diào)、讀表的錯(cuò)誤或出現(xiàn)一些估計(jì)值。在長(zhǎng)輸公司方面，統(tǒng)計(jì)的誤差可能在某個(gè)月內(nèi)發(fā)生不平衡的情況，通常在隨后的一個(gè)月份中在計(jì)量圖表根據(jù)實(shí)際的體積處理后應(yīng)進(jìn)行準(zhǔn)確的校正。因而UFG報(bào)告中準(zhǔn)確的體積值也應(yīng)做適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整。使用電子流量量測(cè)技術(shù)(EFM-Electronic flow measurement)可以大大改進(jìn)量測(cè)的準(zhǔn)確性和量測(cè)數(shù)據(jù)的及時(shí)性。
4.3 賬單循環(huán)(Billing-cycle)的效應(yīng)
    不論是長(zhǎng)輸管線還是配氣系統(tǒng)，兩者的購(gòu)進(jìn)或交付使用的燃?xì)饬繎?yīng)在相同的月末日期完成統(tǒng)計(jì)工作，如果有一方的統(tǒng)計(jì)工作落后，對(duì)UFG而言，就產(chǎn)生了所謂賬單循環(huán)效應(yīng)。一個(gè)城市可用燃?xì)獾馁~單日期，在向地區(qū)氣源方、管道供氣方的購(gòu)進(jìn)和氣庫(kù)或調(diào)峰供氣方的日期，在一個(gè)日歷月中可能處在不同的時(shí)間；對(duì)大流量、高壓力用戶交付量的賬單日期可能處在同一日歷月的不同時(shí)間；而配氣系統(tǒng)用戶的賬單時(shí)間則隨抄表日期而變，而抄表日期又分布在一個(gè)月的各天中，而更為復(fù)雜的賬單循環(huán)效應(yīng)常發(fā)生在雙月抄表和不同的抄表慣例時(shí)。
    比較簡(jiǎn)單的方法是根據(jù)專用的抄表圖將高壓、大流量用戶的交付日選定一個(gè)共同的日歷周期，但實(shí)際上又很難做到。在低壓系統(tǒng)中使用容積式流量計(jì)時(shí)按月或雙月抄表值得出按日歷日規(guī)定的氣量。南于這類用戶在配氣系統(tǒng)中所占的氣量比例很大，UFG的計(jì)算只有按年度結(jié)算才能達(dá)到可接受的準(zhǔn)確值。對(duì)年周期的UFG值，美國(guó)的經(jīng)驗(yàn)是以8月末作為結(jié)算日期，由于夏季的用氣量最少，記錄的購(gòu)氣體積和銷售量之間的誤差值通常最小[5]，[6]。選擇用氣量最小的日歷月末作為確定年UFG的日期是各國(guó)在實(shí)踐中得出的一個(gè)重要經(jīng)驗(yàn)。
5 結(jié)語(yǔ)
(1) 作為一個(gè)重要的運(yùn)行指標(biāo)，UFG值涉及到系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性、技術(shù)、管理水平和對(duì)環(huán)境的評(píng)價(jià)等。如UFG的趨勢(shì)值不斷增加則應(yīng)查出其原因和位置，如不斷減少，則應(yīng)指出校核工作改進(jìn)的特點(diǎn)或計(jì)量中的問(wèn)題。隨著管理水平不斷從粗放到集約，發(fā)達(dá)國(guó)家的UFG值在逐步減小，且數(shù)據(jù)可靠，經(jīng)得起計(jì)量、報(bào)告和核實(shí)。在正常情況下UFG值應(yīng)該是比較穩(wěn)定的，當(dāng)前世界上參與IGU調(diào)查的國(guó)家多數(shù)在4%以內(nèi)，平均值為2.7%。
    (2) 我國(guó)的燃?xì)饨y(tǒng)計(jì)資料中尚未看到UFG的值。雖然從表1可知，燃?xì)鈸p失量為供氣總量的合計(jì)值與銷售氣量之差，但并未說(shuō)明燃?xì)鈸p失量HIIUFC，或有對(duì)其定義的說(shuō)明。因此，無(wú)法妄為推論。這說(shuō)明，在我國(guó)開展UFG研究的空間還很大，有許多工作可做，各國(guó)的經(jīng)驗(yàn)值得研究。
    (3) 參考文獻(xiàn)5中介紹了未經(jīng)校正的賬單數(shù)據(jù)對(duì)UFG的影響。從本文的計(jì)算示例可知，如對(duì)賬單值不做校正，或校正的項(xiàng)目?jī)?nèi)容不全面，存在缺項(xiàng)，則實(shí)際售出的燃?xì)怏w積完全可能小于賬單燃?xì)饣蛉表?xiàng)校正后的賬單燃?xì)怏w積，在這樣的情況下將賬單體積代表售出燃?xì)獾膶?shí)際體積后求得的UFG值就可能成為負(fù)值。如以UFG的正值代表燃?xì)獾膿p失，負(fù)值代表燃?xì)獾墨@得就不盡合理。因此，供銷差的計(jì)算必須強(qiáng)調(diào)相同的狀態(tài)條件。如果校正的狀態(tài)條件完全符合于實(shí)際的運(yùn)行狀況，則UFG就能真正反映燃?xì)庀到y(tǒng)的損失狀況，在此條件下對(duì)UFG作比較才有意義。
    (4) 燃?xì)夤こ讨械脑S多名詞術(shù)語(yǔ)均有規(guī)定的定義和內(nèi)涵，不能僅從中文的字面上去理解，從而把復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，造成理解上的錯(cuò)誤。已有很多這類的例子，供銷差是其中之一。
參考文獻(xiàn)
1 《Statistical Data》，20th world Gas Conference Sub-Committee G 1(1993，1994，1995)，Copenhagen，Denmark 1997
2 American Gas Association. 1976-1985 Historical Statistics of the Gas Utility prepared by Department of Statistics
3 Chair Steve Vick (United kingdom).An evaluation and determination of leading practices used in the industry for management of leakage from gas distribution systems. Study Group 4.2 (Woc-4) 24th World Gas Conference，Boenors Aires Agentina 2009
4 中國(guó)城市煤氣協(xié)會(huì).全國(guó)城市煤氣統(tǒng)計(jì)資料匯編.1994
5 C.George Segeler (Editor-in-Chief) Gas Engineers Handbook. Fuel Gas Engineering Practices. 93 Worth street，New York，N.Y.1965
6 The American Gas Association 《Transmission》Volume Ⅱ，Book T-1 Pipelines/planning and Economics. Geop (Gas Engineering and Operating Practices) A Series by the Operating Section.1989
7 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部計(jì)劃財(cái)務(wù)與外事司.中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒.中國(guó)計(jì)劃出版社，2008
 
(本文作者：李猷嘉 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院 300074)