أنظمة قياس نقل ملكية LNG (Custody Transfer)

ما يُباع فعليًا في صفقة الغاز الطبيعي المسال (LNG) هو في الغالب الطاقة، لا اللترات ولا الأطنان. وتُحسب الطاقة المبيعة بضرب الكمية المنقولة في القيمة الحرارية للمنتج؛ ففي الصهاريج البرية تُحدَّد الكمية عادةً بالكتلة، وتُحسب القيمة الحرارية من تحليل عينة LNG بعد تبخيرها. ثم تُطرح من الناتج حصة البخار المُعاد إلى الطرف الآخر والغاز المستهلك وقودًا أثناء النقل. لذلك فإن نظام قياس نقل ملكية LNG ليس عدّادًا واحدًا، بل سلسلة تضم قياس الكمية وأخذ العينات وتحليلها وتسجيل البيانات ومطابقتها بين الطرفين.

يُشرح الفرق العام بين قياس نقل الملكية وقياس العملية والمترولوجيا القانونية في صفحة محطات قياس الغاز الطبيعي لأغراض نقل الملكية. أما هذه الصفحة فتتناول كيف تُطبَّق تلك المبادئ على سائل مبرّد (Cryogenic).

مكوّنات حساب الطاقة

·         الكمية: في الصهاريج البرية غالبًا الكتلة المستخرجة من الوزن قبل التعبئة وبعدها، وفي القياس الديناميكي الكتلة التي يعرضها العدّاد المبرّد. أما في شحنات السفن فيُقاس حجم السائل ويُحوَّل إلى كتلة بالكثافة.

·         القيمة الحرارية: القيمة الحرارية العليا المحسوبة من تركيب LNG؛ على أساس كتلي عندما تكون الكمية كتلة، أو على أساس حجمي مع الكثافة عندما تكون حجمًا.

·         التصحيحات: طاقة البخار المُعاد إلى الطرف الآخر، وLNG أو غاز الغليان (BOG) المستخدم وقودًا خلال النقل. ويحدد العقد البنود التي تُطرح.

يذكر المعيار الدولي الخاص بأخذ عينات LNG أن تحديد الكمية في نقل ملكية LNG على أساس المحتوى الحراري ممارسة شائعة، وأن المحتوى الحراري الكلي يُحسب من حجم السائل وكثافته وقيمته الحرارية العليا. وفي الصهريج البري تُحدَّد الكتلة مباشرة، فيسقط حساب الكثافة كخطوة وسيطة، ويمكن التعامل مع الطاقة على أنها حاصل ضرب الكتلة في القيمة الحرارية الكتلية.

النطاق: الصهاريج البرية والنقل صغير الحجم لا شحنات السفن

قياس الشحنات على ناقلات LNG مجال مستقل؛ إذ تُحدَّد الكمية بطريقة ساكنة من حجم السائل وحجم البخار ودرجة الحرارة والضغط في خزانات السفينة، وفق معيار دولي خاص بها. لا تتناول هذه الصفحة النقل بين السفينة والشاطئ، بل تركّز على تعبئة الصهاريج البرية وتفريغها والمحطات التابعة (Satellite) وعمليات النقل صغيرة الحجم. أما الغاز الذي ترسله المحطة إلى الشبكة فيُقاس في الطور الغازي وله صفحته الخاصة.

تحديد الكمية: الميزان أم العدّاد؟

يذكر دليل نقل ملكية LNG الصادر عن القطاع أن كتلة LNG المسلَّمة في الصهاريج البرية تُحدَّد عادةً بميزان الشاحنات، وأن القياس الديناميكي بعدّادات كوريوليس والعدّادات فوق الصوتية يدخل تدريجيًا في التطبيقات التجارية صغيرة الحجم. وتخضع الطريقتان لإطارين مختلفين في المترولوجيا القانونية، وتتعاملان بشكل مختلف مع البخار المُعاد والتبريد المسبق (Cool-Down):

وتضع R 117-1 كذلك حدًا للخطأ أضيق للعدّاد منه للنظام: ففي الفئة 1.5 يبلغ الحد 1.5 في المئة لنظام قياس LNG كاملًا و1.0 في المئة للعدّاد. وأداء العدّاد في ورقة البيانات ليس هو نتيجة النظام؛ أما تجهيزات الوحدة فتُشرح في صفحة وحدات القياس المبرّدة.

القيمة الحرارية: أخذ العينة وتبخيرها وتحليلها

تركيب LNG ليس ثابتًا. ويشير معيار أخذ العينات إلى أن تراكيز المكوّنات الثانوية تتغير بحسب الغاز الخام ومعالجته المسبقة وعملية التسييل وظروف التخزين. لذلك لا تُؤخذ القيمة الحرارية من جدول مرجعي، بل تُحدَّد من عينة تمثّل المنتج المسلَّم. يُسحب السائل عبر مسبار عينات على خط النقل، ثم يُحوَّل كليًا إلى غاز في مبخِّر عينات LNG، ويُحلَّل إما بجهاز الكروماتوغرافيا الغازية للعمليات على الخط أو في المختبر من أسطوانة عينات. وبعد ذلك تُحسب القيمة الحرارية، والكثافة عند الحاجة، من التركيب بطرق حساب قياسية.

أضعف نقطة في عينة LNG هي التبخر الجزئي. فإذا تبخّر جزء من السائل في خط العينة سبقت المكوّنات الخفيفة غيرها، ولم يعد الغاز المحلَّل ممثِّلًا للمنتج. ولهذا يدخل في التصميم اختيار موقع أخذ العينة، وعزل الخط بين المسبار والمبخِّر، والحرص على أن يكون السائل مبرّدًا بما يكفي دون نقطة غليانه عند تلك النقطة. وفي الصهاريج البرية يحدد العقد ما إذا كانت تؤخذ عينة لكل تعبئة أم يُعتمد تحليل دوري لخزان التخزين، ويجب أن تذكر وثيقة التسليم الطريقة المتّبعة.

البخار المُعاد والغاز المستهلك أثناء النقل

يذكر الدليل أن ميزان الطاقة في عملية النقل يأخذ في الحسبان الغاز المُعاد إلى الطرف الآخر وLNG أو BOG المستخدم وقودًا. وعند الوزن بالميزان تكون كتلة البخار المُعاد داخلة أصلًا في فرق الوزن، لكن يجب مع ذلك تحديد القيمة الحرارية التي تُطبَّق عليها، لأن تركيب البخار قد يختلف عن تركيب السائل. أما في التعبئة المقيسة بالعدّاد فيُحدَّد البخار المُعاد بقياس غازي مستقل ثم يُطرح. ويُشرح أثر خط الإرجاع في الضغط وفي نظام BOG في صفحة أنظمة إرجاع الأبخرة في محطات LNG.

التسجيل والختم والمطابقة

ينبغي أن تتضمن وثيقة التسليم القائمة على الطاقة قراءات الوزن أو إجمالي العدّاد، وبيانات الحرارة والضغط، ونتيجة التحليل والقيمة الحرارية المستخدمة، وتصحيح البخار المُعاد، وطريقة الحساب. وتشترط OIML R 117-1 أن تكون أداة ضبط العدّاد قابلة للختم، وتمنع الضبط بتجاوز العدّاد. كما تشير إلى أنه يجوز، ولا سيما في تعبئة الصهاريج البرية وباتفاق مسبق مع المورّد، ألّا تُغلق المعاملة لحظة مغادرة العميل للموقع؛ وحين تصبح نتيجة التحليل نهائية بعد التعبئة يجب تحديد هذا المسار في العقد.

والدليل نفسه مرجع إرشادي وليس معيارًا أو مواصفة. أما أساس الفوترة فيحدده العقد بين الطرفين وتشريعات المترولوجيا القانونية الوطنية وقواعد المنشأة.

إسهام TLY Enerji

تقدّم TLY Enerji لمنشآت تعبئة صهاريج LNG وتفريغها خدمات تصميم الأنظمة وتوريد المنتجات والهندسة والتركيب والتشغيل التجريبي. وفي قياس نقل الملكية قد يشمل ذلك اختيار طريقة القياس وفق ظروف العملية، وتوريد أجهزة مثل عدّادات كوريوليس ومرسلات الحرارة والضغط، وجمع البيانات وإعداد التقارير عبر PLC وSCADA، والتشغيل في الموقع. وتُحدَّد حدود نطاق التوريد ومسؤوليات المترولوجيا القانونية في كل مشروع وفق المواصفة الفنية.

معلومات مطلوبة للتقييم

·         نوع العملية: تعبئة صهاريج أو تفريغها أو التوريد إلى محطة تابعة

·         وحدة الفوترة: الكتلة أم الطاقة، وأساس القيمة الحرارية عند الفوترة بالطاقة

·         وجود ميزان شاحنات، أو عدّاد مبرّد مخطط له، أو استخدامهما معًا

·         وجود وصلة إرجاع البخار وطريقة معاملتها في العقد

·         نهج أخذ العينات والتحليل: عينة لكل تعبئة أو تحليل الخزان أو تحليل على الخط

·         متطلبات المترولوجيا القانونية الوطنية المطبّقة وأطراف العقد

·         المتوقع من وثيقة التسليم والتقارير وواجهات البيانات مع أنظمة الأعمال

صفحات ذات صلة

·         وحدات القياس المبرّدة: اختيار العدّاد ودائرة التبريد وتجهيزات الوحدة.

·         أنظمة تعبئة صهاريج LNG: تسلسل الوزن ومراحل عملية التعبئة.

·         إرجاع الأبخرة في محطات LNG: تصميم خط الإرجاع وأثره في نظام BOG.

·         قياس الغاز المُرسَل من محطات LNG: قياس نقل الملكية في الطور الغازي عند مدخل الشبكة.

·         أنظمة قياس جودة الغاز الطبيعي وتحليله: الكروماتوغرافيا الغازية وحساب القيمة الحرارية من التركيب.

أسئلة شائعة حول قياس نقل ملكية LNG

لماذا يُفوتر LNG بالطاقة لا بالكتلة؟

لأن المشتري يدفع مقابل الطاقة الكامنة في LNG، وقد تحمل دفعتان متساويتان في الكتلة طاقة مختلفة بحسب تركيبهما. فنسبة المكوّنات غير الميثان تتغير بحسب المصدر وعملية التسييل ومدة التخزين، والفوترة بالطاقة تحمي الطرفين من هذا التغير. ومع ذلك تُفوتر بعض المبيعات صغيرة الحجم بالكتلة، ويحدد العقد وحدة الفوترة.

هل يلزم أخذ عينة مستقلة لكل تعبئة صهريج؟

لا توجد طريقة إلزامية واحدة. يمكن أخذ عينة من خط النقل في كل تعبئة، أو اعتماد تحليل دوري لخزان التخزين، أو استخدام نتيجة جهاز كروماتوغرافيا على الخط. ويتوقف الاختيار على سرعة تغير محتوى الخزان وتكرار التعبئة ومستوى عدم اليقين الذي يقبله الطرفان. وفي كل الأحوال يجب أن توضح وثيقة التسليم أي تحليل ينطبق على أي تعبئة.

إذا اختلفت نتيجة الميزان عن نتيجة العدّاد فأيهما يُعتمد؟

يحدد العقد مسبقًا القياس الذي تُبنى عليه الفوترة، ويُستخدم الآخر قياسًا رقابيًا. كما يجب أن يحدد العقد الفرق المقبول بين النتيجتين والإجراء المتّبع عند تجاوزه. ومن الأسباب المعتادة للاختلاف معاملة البخار المُعاد بطريقة مختلفة في الطريقتين، ومرور منتج عبر العدّاد أثناء التبريد، وتسلسل الوزن، أو عدم بقاء المنتج سائلًا أحادي الطور داخل العدّاد.

هل تُستخدم هذه الأنظمة في تحميل ناقلات LNG؟

تُحدَّد شحنات السفن تقليديًا بطريقة ساكنة من حجم السائل والبخار ودرجة الحرارة والضغط في خزانات السفينة، وفق معيار دولي خاص. ويشير دليل القطاع إلى أن عدّادات LNG على الخط مستخدمة في بعض المحطات لكنها لم تصبح بعد الطريقة المعتادة لنقل الملكية بين السفينة والشاطئ. وتقتصر هذه الصفحة على الصهاريج البرية وعمليات النقل صغيرة الحجم.