Сжиженный природный газ (LNG) — это природный газ, состоящий преимущественно из метана, охлажденный приблизительно до −160 °C и переведенный в жидкое состояние; он хранится в двустенных резервуарах с вакуумной изоляцией при условиях, близких к атмосферному давлению. Этот криогенный характер (очень низкая температура) влияет на каждую часть системы перекачки и измерения: трубопроводы и оборудование перед использованием должны быть охлаждены, продукт должен оставаться в жидкой фазе в счетчике, необходимо управлять постоянно образующимся вследствие внешнего теплопритока газом испарения, материалы должны сохранять ударную вязкость при низких температурах, а также должны быть предусмотрены уровни защиты от возможной криогенной утечки.
Чем LNG отличается от LPG и NGL?
LPG и NGL поддерживаются в жидком состоянии под давлением при температуре окружающей среды; LNG остается жидким не за счет давления, а за счет охлаждения. Поэтому основной риск в системе LNG связан не с превышением давления, а с теплопритоком. Любое тепло, поступающее в резервуар, трубопровод или автоцистерну, испаряет часть продукта. Сбор, повторное использование или безопасная утилизация образующегося газа испарения (BOG) являются частью повседневной эксплуатации LNG-терминала.
Требования, обусловленные криогенной перекачкой
Охлаждение (cool-down): LNG, подаваемый в теплый трубопровод, быстро испаряется и образует двухфазный поток. Измерительная линия и оборудование перекачки предварительно охлаждаются; определяется, каким образом будет учитываться количество, проходящее через счетчик во время этого процесса.
Возврат паров и BOG: По мере заполнения автоцистерны вытесняемый пар возвращается в хранилище через линию возврата паров; этот поток проектируется совместно с системой управления газом испарения на стороне хранения.
Материалы и изоляция: Смачиваемые детали выбираются из материалов, которые не становятся хрупкими при низких температурах; изоляция вокруг трубопроводов, клапанов и счетчиков ограничивает как теплоприток, так и обледенение наружных поверхностей.
Измерение: В системах измерения LNG предполагается, что продукт остается жидким в счетчике, а количество отображается в единицах массы. Для автомобильных цистерн поставленная масса чаще всего определяется путем взвешивания; динамическое измерение с использованием счетчиков Coriolis и ультразвуковых счетчиков становится все более распространенным в маломасштабных применениях.
Безопасность: Воздействие криогенной утечки на конструкционную сталь, расширение жидкости, запертой между закрытыми клапанами, и образование низкотемпературного газового облака являются ключевыми факторами при проектировании систем ESD и сброса давления.
Масштаб терминала и область применения данного раздела
Принципы проектирования наземных LNG-объектов рассматриваются в различных стандартах в зависимости от емкости хранения; крупные объекты и спутниковые или маломасштабные установки вместимостью от нескольких тонн до нескольких сотен тонн рассматриваются в отдельных нормативных рамках. В границах систем крупных объектов наряду с судовыми соединениями определяются также соединения для загрузки и разгрузки автоцистерн и железнодорожных цистерн с возвратом паров. Этот раздел не охватывает измерение судовых грузов; основное внимание уделяется загрузке и разгрузке автомобильных цистерн, маломасштабным применениям LNG, измерению газа испарения и измерению подачи газа с терминала в сеть.
Измеряется жидкость или газ?
На LNG-терминале одновременно существуют два различных типа измерений. При загрузке и разгрузке автоцистерн измеряется криогенная жидкость. На терминалах, где выполняется регазификация, газ, подаваемый в сеть, измеряется в газовой фазе после испарителей и на входе в магистральный трубопровод; применяемая здесь система представляет собой станцию коммерческого учета природного газа совместно с анализом качества газа. Газ испарения также измеряется в газовой фазе отдельными счетчиками. Первым шагом при выборе правильной технологии счетчика является определение фазы продукта в точке измерения.
Роль TLY Enerji на LNG-объектах
TLY Enerji предоставляет услуги по проектированию систем, поставке продукции, инженерному сопровождению, монтажу, вводу в эксплуатацию и техническому обслуживанию объектов загрузки и разгрузки LNG-автоцистерн; в объем поставки могут входить системы измерения LNG, клапаны и насосы. Объем проекта и границы поставки совместно определяются в зависимости от масштаба объекта и технического задания.
Страницы решений для LNG-терминалов
Системы загрузки LNG-автоцистерн: Как криогенные условия изменяют процесс загрузки автомобильных цистерн.
Системы разгрузки LNG-автоцистерн: Разгрузка в резервуар хранения под давлением или с помощью насоса.
Криогенные измерительные скиды: Особенности конструкции скида для измерения криогенных жидкостей.
Системы коммерческого учета LNG: Расчет проданной энергии и необходимые измерения.
Скиды загрузки и разгрузки LNG: Состав предварительно собранного криогенного пакета.
Системы измерения газа испарения (BOG): Почему и как измеряется постоянно образующийся газ испарения.
Системы возврата паров LNG: Влияние паровой линии на давление и BOG во время загрузки.
Измерение подачи газа с LNG-терминала в сеть (send-out): Где и в какой фазе измеряется газ, направляемый в сеть.
Криогенные системы ESD и безопасности: Уровни защиты, необходимые при криогенной перекачке.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между LNG и CNG?
Оба являются природным газом, однако способы их хранения различаются. LNG охлаждается до жидкого состояния и хранится в изолированных резервуарах при условиях, близких к атмосферному давлению. CNG, напротив, хранится в газообразном состоянии путем сжатия до высокого давления. Поэтому для LNG требуется криогенная перекачка и измерение жидкости, тогда как системы CNG проектируются на основе измерения газа и оборудования высокого давления.
При загрузке LNG-автоцистерн количество определяется счетчиком или взвешиванием?
При загрузке автомобильных цистерн поставленная масса чаще всего определяется путем взвешивания до и после загрузки. Динамическое измерение с использованием счетчиков Coriolis и ультразвуковых счетчиков все чаще применяется в маломасштабных установках. Какой метод будет использоваться в качестве коммерческой основы, зависит от соглашения между сторонами, требований законодательной метрологии и того, каким образом процессы охлаждения и возврата паров учитываются в измерении.
Почему газ, подаваемый с терминала в сеть, измеряется отдельной системой?
Продукт, подаваемый в сеть, уже не является жидкостью; это газ, прошедший через испарители. Измерение в этой точке выполняется в газовой фазе в соответствии с условиями приема-передачи транспортной сети и обычно используется как основа для расчета энергии совместно с анализом качества газа. Применяемое оборудование больше похоже на станции коммерческого учета природного газа, чем на криогенные счетчики жидкости.