Системы коммерческого учёта СПГ

При продаже сжиженного природного газа (СПГ) предметом расчёта обычно служат не литры и не тонны, а энергия. Проданная энергия равна переданному количеству, умноженному на теплоту сгорания продукта. Для автоцистерн количество, как правило, определяют в единицах массы, а теплоту сгорания рассчитывают по анализу испарённой пробы СПГ. Из результата вычитают газ, возвращённый другой стороне, и газ, израсходованный как топливо во время перекачки. Поэтому система коммерческого учёта СПГ — это не один счётчик, а цепочка: измерение количества, отбор и анализ проб, регистрация данных и взаимная сверка.

Чем коммерческий учёт отличается от технологического и от законодательной метрологии в целом, рассказано на странице об узлах коммерческого учёта природного газа. Здесь речь о том, как эти принципы применяются к криогенной жидкости.

Из чего складывается расчёт энергии

·         Количество: для автоцистерн — чаще всего масса по взвешиванию до и после налива; при динамическом измерении — масса по показаниям криогенного счётчика. Для судовых грузов измеряют объём жидкости и переводят его в массу через плотность.

·         Теплота сгорания: высшая теплота сгорания, рассчитанная по составу СПГ: массовая, если количество выражено массой, или объёмная вместе с плотностью, если объёмом.

·         Поправки: энергия паров, возвращённых другой стороне, и СПГ или отпарного газа (BOG), использованных как топливо во время перекачки. Перечень вычитаемых статей определяет договор.

Международный стандарт на отбор проб СПГ указывает, что при коммерческой передаче СПГ количество принято определять по теплосодержанию, а общее теплосодержание рассчитывается по объёму жидкости, её плотности и высшей теплоте сгорания. В автоцистерне масса определяется напрямую, поэтому расчёт плотности как промежуточный шаг отпадает, и энергию можно считать как произведение массы на массовую теплоту сгорания.

Область применения: автоцистерны и малотоннажные поставки, а не судовые грузы

Учёт грузов на газовозах — отдельная область: количество определяют статическим методом по объёму жидкости и паров, температуре и давлению в танках судна, по собственному международному стандарту. Перекачка между судном и берегом здесь не рассматривается. Страница посвящена наливу и сливу автоцистерн, спутниковым установкам и малотоннажным поставкам. Газ, выдаваемый терминалом в сеть, измеряют в газовой фазе, этому посвящена отдельная страница.

Определение количества: весы или счётчик

Отраслевой справочник по коммерческому учёту СПГ сообщает, что массу, отпущенную в автоцистерну, обычно определяют взвешиванием, а динамическое измерение кориолисовыми и ультразвуковыми расходомерами постепенно внедряется в малотоннажном коммерческом учёте. Два метода относятся к разным рамкам законодательной метрологии и по-разному учитывают возвращённые пары и захолаживание:

R 117-1 также задаёт для счётчика более узкий предел погрешности, чем для системы: в классе 1,5 это 1,5 % для всей измерительной системы СПГ и 1,0 % для счётчика. Характеристики счётчика из паспорта и результат системы — разные вещи; оборудование блока описано на странице о криогенных узлах учёта.

Теплота сгорания: отбор пробы, испарение и анализ

Состав СПГ непостоянен. Стандарт на отбор проб отмечает, что содержание примесных компонентов зависит от исходного газа, подготовки и технологии сжижения, а также условий хранения. Поэтому теплоту сгорания не берут из справочника, а определяют по пробе, представительной для отпущенного продукта. Жидкость, отобранная пробоотборным зондом на линии перекачки, полностью газифицируется в испарителе пробы СПГ и анализируется потоковым газовым хроматографом либо в лаборатории из пробоотборного баллона. Теплоту сгорания и при необходимости плотность затем рассчитывают по составу стандартными методами.

Самое уязвимое место пробы — частичное испарение. Если часть жидкости вскипает в пробоотборной линии, лёгкие компоненты уходят вперёд, и проанализированный газ уже не отражает продукт. Поэтому место отбора, изоляция участка между зондом и испарителем и достаточное переохлаждение жидкости в точке отбора входят в проект. Для автоцистерн договор определяет, отбирается ли проба при каждом наливе или используется периодический анализ резервуара; выбранный способ указывается в товарном документе.

Возвращённые пары и газ, израсходованный при перекачке

Справочник указывает, что в энергетическом балансе перекачки учитываются газ, возвращённый другой стороне, и СПГ или BOG, использованные как топливо. При взвешивании масса возвращённых паров уже входит в разность весов, но теплоту сгорания, применяемую к ней, всё равно нужно определить, так как состав паров может отличаться от состава жидкости. При наливе с учётом по счётчику возвращённые пары определяют отдельным газовым измерением и вычитают. Влияние паровой линии на давление и систему BOG описано на странице о системах возврата паров СПГ.

Регистрация, пломбирование и сверка

Товарный документ при расчётах по энергии должен содержать результаты взвешивания или показания счётчика, температуру и давление, результат анализа и применённую теплоту сгорания, поправку на возвращённые пары и метод расчёта. OIML R 117-1 требует, чтобы устройство регулировки счётчика пломбировалось, и запрещает регулировку в обход счётчика. Там же отмечено, что, особенно при наливе автоцистерн и по предварительной договорённости с поставщиком, сделка может не закрываться в момент отъезда покупателя; если результат анализа становится окончательным после налива, этот порядок закрепляют в договоре.

Сам справочник не является стандартом или техническими условиями, это справочный документ. Основу для выставления счёта определяют договор сторон, национальное законодательство об обеспечении единства измерений и правила объекта.

Роль TLY Enerji

TLY Enerji выполняет проектирование систем, поставку оборудования, инжиниринг, монтаж и пусконаладку для объектов налива и слива СПГ. Для коммерческого учёта это может включать выбор метода измерения под условия процесса, поставку приборов — кориолисовых расходомеров, датчиков температуры и давления, — сбор и представление данных через ПЛК и SCADA и ввод в эксплуатацию на объекте. Границы поставки и распределение ответственности по метрологическим требованиям согласуются в каждом проекте по техническому заданию.

Данные для инженерной оценки

·         Вид операции: налив, слив автоцистерн или поставка на спутниковую установку

·         Единица расчётов — масса или энергия; при расчётах по энергии — принятая база теплоты сгорания

·         Имеющиеся весы, планируемый криогенный счётчик или их совместное применение

·         Наличие паровой линии и порядок учёта возвращённых паров по договору

·         Подход к отбору проб и анализу: проба при каждом наливе, анализ резервуара или потоковый анализ

·         Применимые национальные метрологические требования и стороны договора

·         Ожидаемый состав товарного документа, отчётности и интерфейсов с учётными системами

Связанные страницы

·         Криогенные узлы учёта: Выбор счётчика, контур захолаживания и оборудование блока.

·         Налив СПГ в автоцистерны: Порядок взвешивания и этапы операции налива.

·         Возврат паров на терминалах СПГ: Конструкция паровой линии и её влияние на систему BOG.

·         Учёт выдачи газа с терминалов СПГ: Коммерческий учёт в газовой фазе на входе в сеть.

·         Анализ качества природного газа: Газовые хроматографы и расчёт теплоты сгорания по составу.

Вопросы о коммерческом учёте СПГ

Почему СПГ продают по энергии, а не по массе?

Покупатель платит за энергию, а две партии СПГ одинаковой массы могут отличаться по энергии в зависимости от состава. Доля компонентов, кроме метана, меняется с источником газа, технологией сжижения и временем хранения, поэтому расчёты по энергии защищают обе стороны от этой изменчивости. В части малотоннажных поставок по-прежнему считают по массе; единицу расчётов определяет договор.

Нужно ли отбирать пробу при каждом наливе автоцистерны?

Единственного обязательного подхода нет. Пробу можно отбирать из линии при каждом наливе, использовать периодический анализ резервуара хранения или результат потокового хроматографа. Выбор зависит от того, насколько быстро меняется содержимое резервуара, от частоты наливов и от неопределённости, которую принимают стороны. В любом случае из товарного документа должно быть понятно, какой анализ относится к какому наливу.

Если весы и счётчик дают разные результаты, что принимается к расчёту?

Договор заранее определяет расчётное измерение, второе служит контрольным. В нём же задают допустимое расхождение и порядок действий при его превышении. Типичные причины расхождения: разный учёт возвращённых паров двумя методами, продукт, прошедший через счётчик во время захолаживания, порядок взвешивания или нарушение однофазного жидкого состояния в счётчике.

Применяются ли такие системы при погрузке газовозов?

Груз газовоза традиционно определяют статическим методом по объёму жидкости и паров, температуре и давлению в танках судна, по отдельному международному стандарту. Отраслевой справочник отмечает, что поточные счётчики СПГ используются на некоторых терминалах, но для коммерческой передачи между судном и берегом пока не стали обычной практикой. Эта страница ограничена автоцистернами и малотоннажными поставками.