液化天然氣計(jì)量方法及誤差分析

摘要：針對(duì)液化天然氣的計(jì)量問(wèn)題，本次研究首先對(duì)常見(jiàn)的液化天然氣計(jì)量方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究，在此基礎(chǔ)上，對(duì)液化天然氣計(jì)量過(guò)程中誤差問(wèn)題出現(xiàn)的原因進(jìn)行系統(tǒng)分析，為推動(dòng)液化天然氣計(jì)量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。研究表明：常見(jiàn)的液化天然氣計(jì)量方法相對(duì)較多，主要有密度計(jì)量法、體積計(jì)量法以及質(zhì)量計(jì)量法等，在進(jìn)行大宗液化天然氣交易的過(guò)程中，國(guó)際上普遍使用的計(jì)量方法為離岸交接計(jì)量法，該種計(jì)量方法主要是在裝有液化天然氣船只上進(jìn)行;盡管液化天然氣的計(jì)量方法相對(duì)較多，但是在計(jì)量的過(guò)程中仍然會(huì)出現(xiàn)誤差問(wèn)題，其中，計(jì)量設(shè)備、液化天然氣組分是影響計(jì)量誤差的重要原因。

關(guān)鍵詞：液化天然氣;計(jì)量方法;誤差分析;計(jì)量設(shè)備;組分

0 前言

將液化天然氣與壓縮天然氣相比可以發(fā)現(xiàn)，液化天然氣在商品天然氣中以一種特殊的形式存在，通過(guò)對(duì)該種類型的天然氣進(jìn)行加工生產(chǎn)，可以解決目前各個(gè)地區(qū)天然氣資源分布不均勻的問(wèn)題[1]。在進(jìn)行液化天然氣交易的過(guò)程中，計(jì)量工作十分重要，其直接關(guān)系到交易過(guò)程的公平性，目前，液化天然氣交易所使用的計(jì)量方法相對(duì)較多，但是所有的方法在計(jì)量的過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)一定的誤差問(wèn)題。本次研究在對(duì)計(jì)量方法進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上，對(duì)計(jì)量誤差問(wèn)題進(jìn)行研究，為推動(dòng)液化天然氣計(jì)量的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 液化天然氣計(jì)量方法研究

通過(guò)對(duì)液化天然氣的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行系統(tǒng)分析可以發(fā)現(xiàn)，其計(jì)量工作主要可以分為三個(gè)方面，分別是液化前的計(jì)量工作、氣化前的計(jì)量工作以及氣化后的計(jì)量工作，對(duì)于液化前的計(jì)量和氣化后的計(jì)量而言，其都屬于管道計(jì)量的范疇，管道計(jì)量方面的技術(shù)相對(duì)較為先進(jìn)，所制定的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較為完善，因此，本次研究主要是對(duì)氣化前的液化天然氣計(jì)量工作進(jìn)行分析[2]。在液化天然氣氣化之前，其計(jì)量工作的開(kāi)展與油品計(jì)量工作存在一定的相似之處，其計(jì)量方式可以分為兩種類型，分別是動(dòng)態(tài)計(jì)量以及靜態(tài)計(jì)量，對(duì)于液化天然氣而言，在進(jìn)行氣化之前，其溫度相對(duì)較低，使用部分類型的計(jì)量設(shè)備雖然可以對(duì)其進(jìn)行動(dòng)態(tài)計(jì)量，但是計(jì)量過(guò)程中無(wú)法對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢定或者校準(zhǔn)，因此，氣化前的計(jì)量工作主要以靜態(tài)計(jì)量為主，氣化前的計(jì)量工作與油品的計(jì)量十分相似，基本都是通過(guò)對(duì)儲(chǔ)罐的液位進(jìn)行全面的測(cè)量，最終對(duì)其體積進(jìn)行計(jì)算，然后使用密度計(jì)量設(shè)備，在得到液化天然氣的密度以后，就可以對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，但是液化天然氣的計(jì)量設(shè)備與油田的計(jì)量設(shè)備之間也存在較大的差異，液化天然氣的計(jì)量設(shè)備可以在極低溫度下使用，如果需要對(duì)其能量進(jìn)行計(jì)量，還需要對(duì)液化天然氣的發(fā)熱量以及能量進(jìn)行全面的計(jì)算[3]。通過(guò)進(jìn)行國(guó)內(nèi)外調(diào)研發(fā)現(xiàn)，常見(jiàn)的液化天然氣計(jì)量方法可以分為十種類型：①容積標(biāo)定，該種計(jì)量方法適用于儲(chǔ)存在儲(chǔ)罐中的液化天然氣，可以使用物理標(biāo)定法、照相標(biāo)定法以及三角標(biāo)定法進(jìn)行計(jì)量;②液位計(jì)量，常見(jiàn)的液位計(jì)量設(shè)備分為三種類型，分別是電容液位計(jì)量設(shè)備、浮式液位計(jì)量設(shè)備以及微波液位計(jì)量設(shè)備;③溫度測(cè)量，對(duì)于液相的液化天然氣而言，可以使用電阻溫度計(jì)進(jìn)行溫度測(cè)量，對(duì)于氣相的液化天然氣而言，可以使用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量;④樣品采樣，該方法主要是使用相關(guān)的設(shè)備，對(duì)液體樣品進(jìn)行采集，在液體均勻氣化以后，對(duì)其進(jìn)行成分分析;⑤組成分析，液化天然氣的組分分析過(guò)程與管輸天然氣基本一致;⑥密度計(jì)算，工作人員可以根據(jù)液化天然氣的組分分析結(jié)果以及溫度數(shù)據(jù)，對(duì)密度進(jìn)行合理的計(jì)算;⑦體積計(jì)算，使用相關(guān)設(shè)備對(duì)介質(zhì)的液位、溫度以及壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，然后根據(jù)容積的標(biāo)定結(jié)果，對(duì)體積進(jìn)行計(jì)算;⑧質(zhì)量計(jì)算，根據(jù)密度計(jì)算數(shù)值以及介質(zhì)的體積，對(duì)介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算;⑨發(fā)熱量計(jì)算，根據(jù)介質(zhì)的組成分析，可以計(jì)算其發(fā)熱量;⑩能量計(jì)算，根據(jù)介質(zhì)的發(fā)熱量數(shù)據(jù)以及質(zhì)量計(jì)算結(jié)果，可以對(duì)能量進(jìn)行計(jì)算。一般情況下，如果需要對(duì)大量的液化天然氣進(jìn)行計(jì)量，國(guó)際上會(huì)選用離岸交接計(jì)量法，如果液化天然氣通過(guò)船只運(yùn)輸，則計(jì)量的地點(diǎn)就是在船只上，如果使用汽車進(jìn)行運(yùn)輸，則會(huì)使用地磅進(jìn)行計(jì)量，如果使用火車進(jìn)行運(yùn)輸，會(huì)采用軌道衡對(duì)其進(jìn)行計(jì)量。

2 液化天然氣計(jì)量誤差分析

液化天然氣在進(jìn)行計(jì)量的過(guò)程中，所產(chǎn)生誤差的原因可以分為兩個(gè)方面，分別是計(jì)量設(shè)備原因以及介質(zhì)組分原因。在計(jì)量設(shè)備方面，通過(guò)對(duì)我國(guó)液化天然氣接收站進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其使用的計(jì)量設(shè)備主要以超聲波流量計(jì)為主，該種類型的計(jì)量設(shè)備使用精度相對(duì)較高，且安裝使用都十分方便，其主要是基于超聲波的原理，根據(jù)不同介質(zhì)的流動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)量，傳播速度屬于該種類型計(jì)量設(shè)備使用過(guò)程中的重要參數(shù)，但是該種設(shè)備在使用的過(guò)程中，由于超聲波信號(hào)產(chǎn)生變化，最終會(huì)引發(fā)計(jì)量誤差問(wèn)題，引發(fā)超聲波信號(hào)變化的原因相對(duì)較多，例如環(huán)境中存在大量的噪音、超聲波信號(hào)的衰減速度相對(duì)較快、液化天然氣在流動(dòng)的過(guò)程中密度并不均勻、設(shè)備中的換能器被污染等因素，都將會(huì)導(dǎo)致超聲波信號(hào)出現(xiàn)變化。在介質(zhì)組分方面，如果需要對(duì)液化天然氣的總熱值進(jìn)行計(jì)量，則需要使用到液化天然氣的組分信息，如果對(duì)單個(gè)組分進(jìn)行測(cè)量的精度相對(duì)較差，將會(huì)導(dǎo)致所有組分的分析結(jié)果出現(xiàn)偏差，通過(guò)對(duì)液化天然氣組分進(jìn)行進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，在介質(zhì)摩爾質(zhì)量增加的前提下，組分變化對(duì)計(jì)量結(jié)果產(chǎn)生的影響越大，對(duì)于我國(guó)大多數(shù)的接收站而言，其接收的液化天然氣組分之間存在一定的差異，甲烷的含量基本維持在88%-99.88%之間，由此可見(jiàn)，需要盡可能的提高介質(zhì)組分的測(cè)量結(jié)果，最終使得介質(zhì)的計(jì)量精度得到提升。

3 結(jié)論

綜上所述，液化天然氣的出現(xiàn)有助于平衡各個(gè)地區(qū)的能源供給，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)社會(huì)的全面發(fā)展十分重要，計(jì)量屬于液化天然氣交易過(guò)程中的重要工作，如果計(jì)量工作存在問(wèn)題，則會(huì)影響液化天然氣交易的公平性，目前，常見(jiàn)的天然氣計(jì)量方法相對(duì)較多，但是每種方法在使用的過(guò)程中都會(huì)出現(xiàn)誤差問(wèn)題，未來(lái)需要從計(jì)量誤差出現(xiàn)的原因出發(fā)，全面降低計(jì)量誤差，確保液化天然氣交易的公平性。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁明，錢敏科.液化天然氣（LNG）加氣機(jī)檢定方法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較分析[J].工業(yè)計(jì)量，2017，27（01）：28-30.

[2]張秋萍.液化天然氣加氣機(jī)示值誤差測(cè)量值的不確定度評(píng)定[J].計(jì)量與測(cè)試技術(shù)，2015，42（09）：62-63.

[3]柯小偉.用標(biāo)準(zhǔn)表法測(cè)量液化天然氣加氣機(jī)示值誤差的不確定度評(píng)定[J].科技風(fēng)，2017（16）：254.

作者簡(jiǎn)介：張沛鈺（1989-），女，新疆烏魯木齊人，工程師，從事液化天然氣計(jì)量分析工作。