При продаже широкой фракции лёгких углеводородов (ШФЛУ, NGL) сумма в счёте определяется не только тоннажем или объёмом отгрузки. Для сторон важно, сколько этана, пропана, бутанов и более тяжёлых компонентов содержала партия, поскольку цена на каждый компонент может быть своей. Поэтому коммерческий учёт ШФЛУ опирается на две составляющие: проверяемое измерение общего количества, чаще всего в единицах массы, и представительный компонентный состав, по которому эта масса распределяется между компонентами. Какие компоненты оцениваются отдельно и в каком виде указываются их количества, в массе или в эквивалентном объёме жидкости, определяет договор купли-продажи.
Выбор расходомеров и оборудование блока рассматриваются на странице блочных узлов учёта ШФЛУ, а общие принципы коммерческого учёта при наливе автоцистерн — на странице блоков коммерческого учёта для налива. Здесь речь идёт о том, что специфично именно для ШФЛУ: расчёт количества, представительность пробы и система поверки и контроля.
Коммерческая основа: масса и состав вместе
Поскольку состав ШФЛУ меняется в зависимости от режима газоперерабатывающего завода, исходного газа и сезона, её плотность непостоянна, и две партии одинакового объёма могут различаться по массе и стоимости. Поэтому общее количество, как правило, определяют в единицах массы. Сравнение прямого измерения массы кориолисовым расходомером и косвенного метода через объём и плотность приведено на странице блочных узлов учёта ШФЛУ. Главная задача коммерческого учёта — определить, из каких компонентов состоит эта масса, так, чтобы результат признавали обе стороны.
От измеренной массы к количеству компонентов
В типичной схеме коммерческого учёта ШФЛУ измеренное количество превращается в коммерческий результат в следующей последовательности:
1. Расходомер и вычислитель расхода регистрируют общую массу за партию или отчётный период, а также давление и температуру, подтверждающие, что продукт в расходомере оставался полностью жидким.
2. За тот же период отбирается объединённая проба, пропорциональная расходу, которая доставляется в лабораторию под давлением и в однофазном состоянии.
3. Проба анализируется методом газовой хроматографии, определяются мольные или массовые доли компонентов.
4. Общая масса умножается на массовые доли, и получается масса каждого компонента.
5. Если этого требует договор, массы компонентов пересчитываются в эквивалентные объёмы жидкости при установленных стандартных условиях.
6. Результаты вместе с записями измерений и анализов переносятся в акт приёма-сдачи или отчёт за период.
Ошибка в любом звене сразу отражается на сумме счёта. Если проба непредставительна, доля этана или пропана будет рассчитана неверно даже при точной общей массе. Если расходомер не поверен, количество всех компонентов сместится в одной и той же пропорции даже при безошибочном анализе.
Представительность пробы
Проба часто оказывается самым слабым звеном коммерческого учёта ШФЛУ. Лёгкие компоненты, такие как метан и этан, легко теряются при падении давления или появлении паровой подушки в пробоотборной ёмкости. Открытые и полуоткрытые методы отбора дают небольшую, но систематическую потерю: для рутинного контроля качества она допустима, а при покомпонентной оценке стоимости — может оказаться неприемлемой. Поэтому там, где точность по компонентам определяет цену, применяют методы, сохраняющие пробу под давлением и в однофазном состоянии, например пробоотборные цилиндры с плавающим поршнем.
· Точка отбора: Располагается рядом с расходомером в месте, где поток хорошо перемешан и однофазен; пробоотборный зонд забирает продукт из представительной части сечения.
· Пропорциональность расходу: Порции отбираются по прошедшему количеству продукта, а не по времени, поэтому изменение состава внутри партии учитывается с правильным весом.
· Поддержание давления: Пробоотборные линии, цилиндры и соединения рассчитываются так, чтобы продукт оставался выше давления начала кипения.
· Цепочка хранения пробы: Маркировка, пломбирование, транспортировка и лабораторная подготовка цилиндров выполняются по письменной процедуре, а срок хранения арбитражной пробы фиксируется в договоре.
Для более частого контроля состава может использоваться потоковый анализ. Однако стороны заранее договариваются, что служит основанием для расчётов — результат потокового анализатора или лабораторный анализ, как проверяется анализатор и какой результат имеет приоритет при расхождении.
Поверка и сведение баланса
Доверие к системе коммерческого учёта основано не на погрешности из паспорта расходомера, а на возможности регулярно проверять систему на месте. В законодательной метрологии пределы погрешности устанавливаются отдельно для расходомера и для измерительной системы в целом, причём предел для системы всегда шире. Для ШФЛУ контроль обычно включает:
· Поверку расходомера на потоке с помощью ТПУ, компакт-прувера или эталонного расходомера, по возможности при давлении и температуре, близких к рабочим, с фиксацией коэффициента преобразования
· Отдельную проверку плотномера при косвенном определении массы, контроль нуля и показаний плотности у кориолисовых расходомеров
· Градуировку хроматографа по эталонным смесям и оценку неопределённости анализа по каждому компоненту
· Журнал аудита изменений параметров вычислителя, аварийных сигналов и событий
· Периодическое сопоставление данных сдающей и принимающей сторон с независимыми данными, например по резервуарному учёту или весам
Возврат паров и количества вне расходомера
Если при наливе автоцистерны используется линия возврата паров, пары, уходящие из цистерны обратно в хранилище, тоже являются продуктом. Рекомендации законодательной метрологии для измерительных систем сжиженных газов под давлением либо ограничивают соединение паровых пространств ёмкостей, либо требуют измерять возвращаемый газ и вычитать его из отпущенного количества. Будет ли возвращаемый пар измеряться, а если нет, то как он учитывается, следует решить в самом начале проектирования узла коммерческого учёта ШФЛУ.
Исходные данные для проектирования
Параметр | Почему это важно | Влияние на выбор |
Основание для расчётов | Общая масса, масса компонентов и их эквивалентный объём требуют разных цепочек расчёта | Определяет алгоритмы вычислителя, периодичность анализа и форму отчёта |
Диапазон и изменчивость состава | Плотность и давление насыщенных паров зависят от состава | Определяет метод измерения массы, измерение плотности и подход к анализу |
Содержание этана и лёгких компонентов | Лёгкие компоненты повышают давление паров и теряются при отборе проб | Определяет необходимое противодавление, метод отбора и тип цилиндра |
Способ отгрузки | Налив партиями, трубопровод и непрерывная сдача требуют разной организации пробоотбора и поверки | Учёт по партиям или по периодам, подключение поверочной установки, структура записей |
Сфера законодательной метрологии | Если измерения подлежат государственному контролю, оценивается система в целом | Класс точности, требования к пломбированию и документации |
Возможность поверки на месте | Систему, которую нельзя проверить на объекте, трудно отстоять в коммерческом споре | Подключение ТПУ или эталонного расходомера, необходимость резервной измерительной линии |
Данные и журнал аудита | В спорных ситуациях решающими становятся записи | Требования к вычислителю, интерфейсу SCADA и архивированию |
Участие TLY Enerji
В проектах коммерческого учёта ШФЛУ TLY Enerji оказывает инженерную поддержку при анализе технологических и договорных требований в точке сдачи и выборе подходящей технологии измерений. В зависимости от объёма проекта работы могут включать поставку кориолисовых расходомеров и средств измерения давления и температуры, интеграцию данных измерений в системы на базе ПЛК и SCADA, монтаж на объекте, испытания, пусконаладку и последующую техническую поддержку. Какое оборудование для отбора проб и анализа входит в границы поставки и как распределяется ответственность, согласуется по техническому заданию.
Какие данные нужны для оценки точки сдачи
· Основание для расчётов в договоре и компоненты, оцениваемые отдельно
· Типичные и крайние анализы состава, сезонные тенденции при их наличии
· Способ отгрузки, размер и частота партий
· Диапазон давления и температуры в точке измерения, минимальный и максимальный расход
· Существующая или планируемая организация пробоотбора и лабораторного контроля
· Сфера законодательной метрологии и ожидания контрагента по поверке
· Наличие линии возврата паров и её учёт в договоре
Связанные страницы
· Блочные узлы учёта ШФЛУ: Оборудование блока и выбор расходомера для измерения массы, объёма и компонентов.
· Коммерческий учёт СУГ: Единицы учёта и поправки для СУГ с более узким диапазоном состава.
· Блоки коммерческого учёта для налива автоцистерн: Общие принципы коммерческого учёта при наливе независимо от продукта.
· Системы анализа качества: Базовые понятия хроматографического определения состава.
· Перекачка пропана, бутана и смесей ШФЛУ: Работа с несколькими продуктами на общей инфраструктуре и продуктовые настройки.
Часто задаваемые вопросы
ШФЛУ продаётся по массе или по объёму?
Это зависит от договора и применимого законодательства. Поскольку плотность смеси переменного состава непостоянна, общее количество обычно измеряют в единицах массы. Далее компоненты могут оцениваться по массе или пересчитываться в эквивалентные объёмы жидкости по каждому компоненту. В договоре следует чётко указать метод и стандартные условия, используемые при пересчёте в объём.
Что такое эквивалентный объём компонента и зачем он нужен?
Некоторые договоры устанавливают цену компонентов в единицах объёма, а не массы. В этом случае масса каждого компонента пересчитывается по его плотности при установленных стандартных условиях в объём, который занимал бы этот компонент в чистом виде. Так получается покомпонентное количество, сопоставимое между партиями и не зависящее от измеренного объёма смеси. Значения плотности и стандартные условия для пересчёта следует закрепить в договоре.
Как потеря лёгких компонентов в пробе влияет на счёт?
Если метан и этан улетучиваются из пробоотборной ёмкости, анализ покажет более тяжёлую смесь, чем была фактически сдана. Даже при правильной общей массе доля этана окажется заниженной, а доли пропана и бутана — завышенными. Когда цены компонентов различаются, это смещение напрямую переходит в сумму счёта, поэтому применяют отбор проб под давлением в однофазном состоянии.
Как учитывается возвращаемый пар?
При наличии линии возврата паров часть продукта уходит из цистерны обратно в хранилище в виде пара. Рекомендации законодательной метрологии либо ограничивают такое соединение паровых пространств, либо требуют измерять возвращаемый газ и вычитать его. Стороны должны договориться, измеряется ли пар, рассчитывается ли по оговорённой методике или не учитывается, поскольку от этого решения напрямую зависит схема узла учёта.
Как часто нужно поверять систему коммерческого учёта ШФЛУ?
Периодичность определяется договором, национальными метрологическими правилами, объёмом отгрузок и историей работы расходомера. Внеочередная поверка после неожиданного изменения коэффициента преобразования, смены продукта или ремонта является распространённой практикой. Градуировку хроматографа и проверку пробоотборного оборудования целесообразно включать в ту же программу.