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“天然气互换性盒子”装的啥?
这个标准设计了一个“盒子”来指导、规范不同气源天然气在管道内的混输运营。那么，问题来了——2016年2月14日，周理和他的研究团队坐在一起，讨论、完善“广东管网气源品质不一致”的应对之道。
这是广东省发改委、能源局、管网公司正在开展的一个科研课题，特邀周理团队为其提供技术咨询。
广东省属于多气源用气典型地区，不同气源和气质的天然气在此汇集。这些天然气的质量均符合国家标准要求，但在重烃、惰性气体含量等方面存在差异。不同组分的天然气混输，可能影响燃气轮机效率，存在易引发设备故障等潜在风险。
放眼全国，多气源、多种类、气质跨度大、联网混输的格局正在形成。多气源有：中亚来气、缅甸来气、海运来气，以及三大国有石油公司的不同主力气区；种类包括常规气、页岩气、煤层气、致密砂岩气、煤质代用天然气、液化天然气等。天然气家族“人丁兴旺”，可喜可贺。天然气混输，管网、用户“吃得消”吗？能否划定一个合理范围，让不同天然气实现安全互换？
早在2010年，西南油气田天然气研究院已预判到国内天然气联网混输时代即将来临，由其提议的国家指导性标准《进入长输管网天然气互换性一般要求》起草工作获批立项。国家质检总局、中国石油天然气与管道公司也未雨绸缪，相继委托天研院围绕“天然气互换性技术及标准”开展公益性、前瞻性研究。
时年29岁的天研院工程师周理，以其出色的表现，成为这个国家标准的主要起草人，以及两个相关科研项目的主要负责人。
“摸清家底，借鉴海外，保民生，保大用户。”周理介绍标准起草的步骤、方法和原则。
周理和他的研究团队，耗时两年，实地取样，足迹遍布国内主力气区。“其实，工作难度不大，但是特别繁琐。摸清家底，是制定标准的基础，马虎不得。”这个团队两年间奔赴天津20余次，每次都会在国家燃气具质量监督检验中心的实验室忙碌两三天。混合不同天然气样品，在炉具上反复进行模拟实验，分析红、黄、蓝火焰，查看是否有离焰、回火、有害物质排放。最终得出令人放心的结论：我国目前的气源气质满足民用燃气具适应领域。
有趣的是，周理所在的天研院检测所，正是国家天然气质量检测监督中心。天然气上、下游的两个质检中心握手合作，保障民生是大事，新的气源进来了，监测实验工作还会继续下去。
重点工业用户，对于天然气混输承受能力如何？四川盆地是我国最早使用天然气的地区，天然气工业发达。近年来，中亚、缅甸天然气相继进入川渝环形管网，众多用户并无不适。可是近年新开发的本土气——安岳须家河组气藏轻烃气，作为临时替代气源，却给成都华阳一家灯泡厂等造成过不便。供用双方及时沟通，达成“精细化工，稳定气源”“更换气源，提前告知”的共识，有效化解了混输风险。
周理团队深入北上广及沿海的精细化工、大中型天然气发电厂，广泛收集数据、案例，写出了足有两三块砖头厚的调研报告。他们有针对性地开展了“国外互换性标准现状”调研。美国于2005年2月发布了《天然气可互换性及非燃烧性白皮书》，欧洲形成了《燃气用具导则》《和谐天然气质量》规定。指数法和图形法，则是天然气互换性判别的两种主要方法。
在标准的调研、起草过程中，“天然气互换性盒子”概念日趋成熟：两种等量天然气完全燃烧时分别释放的热量值，如果在“天然气互换性盒子”范围内，且相关沃泊指数波动范围不超过正负5%，这两种天然气就具有互换性，满足安全混输要求。经过反复实验、论证，我国“天然气互换性盒子”的纵横坐标范围设定在每立方米42兆焦—54兆焦。
“‘天然气互换性盒子’里，不仅仅装着天然气互换的安全值，更装着上下游企业的联动合作，装着全产业链的健康发展。”周理说，这是上游企业主导编写的国家标准，但更多地为下游企业考虑，打破了上下游门户之分，有效避免了上下游标准不兼容现象的出现。
国家标准分为强制性、推荐性、指导性，《进入长输管网天然气互换性一般要求》研究成果已经过征求意见稿、专家评审稿等程序，获得国家标委会70余名委员的全票通过，即将成为我国天然气领域的首个指导性国家标准。周理介绍：“这个标准不具有强制性。如果执行，或许会增加一些工作量，但对于上下游双方来说，一定是双赢。”
国家标准重在推广。“天然气互换性盒子”已在上海市、广东省得到了较好的运用。周理团队对气源如不满足互换性要求提出了4点调控建议：产生较大气质波动时，供气单位应提前告之用户；合理规划电厂与混输点位置；合理混输，采用降低液化天然气热值等方法，使气源满足互换性要求；建立天然气互换性预判及报警一体化信息系统，保障天然气管网和设备的有效监控和平稳运行。
目前，周理正与西南油气田输气管理处工程师丁思家，共同承担着《用紫外荧光光度法测定总硫含量》国际标准召集人的重任。2014年，由他作为工作组召集人，主导编写的《氧化微库仑法测定天然气总硫含量》，获得国际标委会21个成员国全票通过，实现了我国主导编制天然气国际标准零的突破。
来源：中国石油报 作者：冯雪梅
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