Bir LNG terminalinden iletim şebekesine gönderilen gaz, çoğu zaman sıvı halde değil, buharlaştırıcılardan (regazifikasyon üniteleri) geçtikten sonra gaz fazında ölçülür. Ticari ölçüm noktası genellikle terminal çıkışında, gazın yüksek basınçlı iletim hattına girdiği yerde kurulan bir doğalgaz ölçüm istasyonudur. Bu nedenle gaz çıkışı (send-out) ölçümü, kriyojenik sıvı ölçümünden çok yüksek basınçlı ve yüksek debili bir gaz ölçüm uygulamasıdır; ancak sistem sınırı, gaz kalitesi ve terminalin enerji dengesi bakımından LNG'ye özgü kararlar içerir.
Ticari teslim ölçümünün genel ilkeleri, yani belirsizlik bütçesi, doğrulama ve kayıt düzeni, doğalgaz ticari teslim istasyonları sayfasında anlatılmıştır. Bu sayfa, o ilkelerin bir regazifikasyon terminalinin çıkışında nasıl uygulandığına odaklanır.
Gazın terminal içindeki yolu ve ölçümün yeri
Alım terminallerinde süreç zinciri kabaca şöyledir: gemiden veya tankerden alınan LNG depolama tanklarına gelir; yüksek basınçlı gaz çıkış pompaları sıvıyı iletim basıncına yakın bir basınca çıkarır; deniz suyuyla ısıtmalı açık raf tipi veya daldırılmış yanmalı tip buharlaştırıcılar sıvıyı gaza dönüştürür. Ardından gaz çıkış kolektöründe basınç kontrol edilir, projeye göre ısıl değer ayarı ve koku verme (odorizasyon) uygulanır ve gaz, ölçüm istasyonundan geçerek şebekeye verilir. Ölçüm istasyonunun bu zincirdeki yeri, sözleşmede tanımlanan teslim noktasını fiziksel olarak temsil eder.
Neden sıvı değil de gaz ölçülür?
Şebekeye teslim edilen ürün doğalgazdır ve mülkiyet ya da kapasite hizmeti genellikle şebeke giriş noktasında el değiştirir. Buharlaştırıcılarla ölçüm noktası arasında basınç kontrolü, ısıl değer ayarı veya koku verme gibi işlemler bulunabildiği için, teslim edilen miktarı en doğru temsil eden yer buharlaştırma sonrasıdır. Yüksek basınçlı gaz ölçümü için ultrasonik sayaç ve çevrim içi gaz kromatografı gibi yerleşik yöntemler de bu noktada kullanılabilir.
Sıvı LNG'nin dinamik ölçümü ise kara tankeri dolumu, küçük ölçekli transferler ve yakıt ikmali gibi uygulamalarda karşımıza çıkar. Gemiden alınan kargonun miktarı ise geleneksel olarak gemi tanklarında seviye, sıcaklık ve basınç ölçümüyle belirlenir. Terminal içinde, buharlaştırıcı hatlarının beslemesi gibi sıvı taraf ölçümleri yapılabilir; bunlar çoğunlukla proses kontrolü ve dağılım amaçlıdır, şebekeye teslimin ticari esası değildir.
Sistem sınırını netleştirmek
LNG tesis tasarımında sıvı bağlantıları (gemi manifoldu, kara ve demiryolu tankeri bağlantıları) ile doğalgaz boru hattı giriş ve çıkışları ayrı sınır noktaları olarak ele alınır. Gaz çıkış ölçüm projesinde bu sınırın somut karşılığı birkaç soruyla belirlenir:
· İstasyonun sahibi ve işletmecisi: Ölçüm istasyonu terminal işletmecisine mi, iletim sistemi işletmecisine mi ait; doğrulama ve mühürleme sorumluluğu kimde?
· Ölçümün diğer işlemlere göre konumu: Isıl değer ayarı ve koku verme, sayaçtan önce mi sonra mı yapılıyor; numune alma noktası bu karışımı temsil ediyor mu?
· Kontrol ve kontrol ölçümü: Çalışan ve yedek hatlar, seri kontrol sayacı veya karşı tarafın ölçümüyle karşılaştırma nasıl kurgulanacak?
· Veri arayüzü: Saatlik ve günlük miktar ile enerji verisi hangi sistemlere, hangi sıklıkta ve hangi onay akışıyla aktarılacak?
Send-out gazının ölçümü etkileyen özellikleri
Buharlaştırılmış LNG, sıvılaştırma öncesinde arıtıldığı için genellikle temiz ve kuru bir gazdır; ancak bileşimi kaynağa ve kargoya göre değişebilir. Farklı tedarikçilerden gelen kargolarda metan dışındaki ağır hidrokarbon ve azot oranları farklı olabileceği için ısıl değer de kargodan kargoya değişir. Enerji bazlı teslimde bu değişkenlik, çevrim içi gaz kromatografı ile sürekli bileşim ölçümünü ve bileşimden ısıl değer ile sıkıştırılabilirlik hesabını önemli kılar.
İkinci belirleyici özellik debi aralığıdır. Gaz çıkışı şebeke talebine ve terminalin tank stoğuna göre çok düşük seviyelerden tam kapasiteye kadar değişebilir. Bu geniş aralık, çoğu projede birden fazla paralel ölçüm hattının debiye göre devreye alınıp çıkarılmasını gerektirir. Üçüncü konu sıcaklıktır: buharlaştırıcı çıkışında gaz sıcaklığı işletme koşullarına göre değişir ve bir buharlaştırıcı arızasında olağandışı soğuk gazın ölçüm hattına ulaşmaması için genellikle düşük sıcaklık izleme ve kesme fonksiyonları tasarlanır.
Tasarım girdileri ve seçime etkileri
Parametre | Tasarımda neden önemli | Seçime etkisi |
Minimum ve maksimum gaz çıkış debisi | Terminal, düşük talep ile tepe talep arasında geniş bir aralıkta çalışabilir | Paralel hat sayısı, sayaç çapı ve hat açma-kapama mantığı |
Şebeke giriş basıncı | Gaz çıkış pompaları ve basınç kontrolü bu değere göre çalışır | Basınç sınıfı, sayaç ve transmitter aralıkları |
Buharlaştırıcı çıkış sıcaklığı aralığı | Olağandışı soğuk gaz, boru malzemesi ve ölçüm için risk oluşturur | Sıcaklık izleme, düşük sıcaklık kesmesi ve malzeme seçimi |
Kargo bileşim değişkenliği | Isıl değer ve sıkıştırılabilirlik kargoya göre değişir | Çevrim içi gaz kromatografı ve hesaplama yöntemi |
Isıl değer ayarı ve koku verme konumu | Ölçülen gazın teslim edilen gazı temsil etmesi gerekir | Numune noktası ve istasyonun proses zincirindeki yeri |
Teslim sözleşmesi ve şebeke kuralları | Referans şartlar, enerji birimi ve doğrulama sıklığı buradan gelir | Akış bilgisayarı yapılandırması, kayıt ve mühürleme |
Terminal enerji dengesi ihtiyacı | Gaz çıkışı, terminal giriş-çıkış mutabakatının bir kalemidir | Veri aktarımı, zaman damgası ve raporlama kurgusu |
Terminal enerji dengesindeki yeri
Bir regazifikasyon terminalinde gaz çıkış ölçümü tek başına değerlendirilmez. Gemiden alınan kargonun enerji miktarı, tank stoğundaki değişim, tanker dolumları, terminalde yakıt olarak kullanılan gaz ve buharlaşma gazı (BOG) ile yakılan veya geri kazanılan miktarlar, şebekeye verilen enerjiyle birlikte bir denge içinde izlenir. Gaz çıkış ölçümündeki sistematik bir sapma, bu dengede açıklanamayan bir fark olarak görünür. Bu yüzden istasyonun veri kayıtları, diğer ölçüm noktalarıyla aynı zaman tabanında ve karşılaştırılabilir birimlerde tutulmalıdır.
TLY Enerji'nin katkısı
TLY Enerji, gaz çıkış ölçüm projelerinde debi, basınç ve bileşim verilerine göre sayaç teknolojisi ile hat düzeninin belirlenmesine mühendislik desteği sağlar. Proje kapsamına bağlı olarak ultrasonik akış ölçer, basınç ve sıcaklık ölçümü ile proses gaz kromatografı gibi ekipmanların tedariki, sistem entegrasyonu, montaj, PLC ve SCADA konfigürasyonu, test ve devreye alma hizmetleri sunulabilir. Terminal işletmecisi ile iletim sistemi işletmecisi arasındaki sorumluluk sınırı, teknik şartname üzerinden birlikte netleştirilir.
Değerlendirme için gereken bilgiler
· Terminalin gaz çıkış profili: en düşük, olağan ve tepe debi ile beklenen kapasite artışı
· Şebeke giriş basıncı ve buharlaştırıcı çıkışındaki sıcaklık aralığı
· Tipik kargo bileşimleri veya beklenen ısıl değer aralığı
· Isıl değer ayarı ve koku verme ünitelerinin proses zincirindeki yeri
· Teslim sözleşmesi veya şebeke kuralları: enerji birimi, referans şartlar, doğrulama yöntemi
· İstasyonun mülkiyeti ve işletme sorumluluğu ile karşı taraf ölçümünün varlığı
· Yerleşim planı, tehlikeli alan sınıflandırması ve kontrol sistemi arayüzleri
İlgili sayfalar
· Ticari teslim (custody transfer) doğalgaz ölçüm istasyonları: Gaz ticari teslim ölçümünde belirsizlik, doğrulama ve kayıt yaklaşımı.
· Ultrasonik doğalgaz ölçüm skidleri: Yüksek debili gaz çıkış hatlarında yaygın kullanılan sayaç teknolojisi.
· Doğalgaz kalite ölçüm ve analiz sistemleri: Kargodan kargoya değişen ısıl değerin çevrim içi belirlenmesi.
· LNG ticari teslim ölçüm sistemleri: Sıvı LNG'nin enerji bazlı ticari ölçümü; gaz çıkışından farkı.
· Buharlaşma gazı (BOG) ölçüm sistemleri: Terminal enerji dengesinin diğer gaz fazı kalemi.
Sık sorulan sorular
LNG terminalinde şebekeye verilen gaz sıvı haldeyken ölçülebilir mi?
Teknik olarak sıvı taraf ölçümü mümkündür ve bazı terminallerde proses kontrolü için kullanılır. Ancak buharlaştırıcılardan sonra basınç kontrolü, ısıl değer ayarı veya koku verme gibi işlemler bulunabildiği için şebekeye teslim edilen miktarı en doğru temsil eden nokta genellikle buharlaştırma sonrasındaki gaz ölçüm istasyonudur. Hangi noktanın ticari esas olacağı sözleşme ve şebeke kurallarıyla belirlenir.
Send-out ölçümünde gaz kromatografı neden önemlidir?
Terminale farklı kaynaklardan gelen kargoların bileşimi ve dolayısıyla ısıl değeri birbirinden farklı olabilir. Enerji bazlı teslimde miktar, hacim veya kütle ile temsilî ısıl değerin çarpımıyla hesaplandığı için bileşimin sürekli izlenmesi gerekir. Kromatograf verisi ayrıca sıkıştırılabilirlik hesabında da kullanılır.
Gaz çıkış ölçümü ile LNG ticari teslim ölçümü arasındaki fark nedir?
Gaz çıkış ölçümü, buharlaştırılmış doğalgazın şebekeye teslimini yüksek basınçlı gaz fazında ölçer. LNG ticari teslim ölçümü ise sıvı LNG'nin gemi, tanker veya küçük ölçekli transferlerde el değiştirmesini kapsar; burada tank ölçümü, kantar veya kriyojenik sayaçlar kullanılır. İki ölçüm, terminalin enerji dengesinde farklı kalemleri oluşturur.
Buharlaştırıcı arızası ölçüm istasyonunu nasıl etkiler?
Buharlaştırıcı yeterli ısıyı veremezse çıkıştaki gaz olağandışı derecede soğuk olabilir. Bu durum hem boru malzemesi hem de ölçüm doğruluğu için risk oluşturduğu için gaz çıkış hattında genellikle sıcaklık izlenir ve belirlenen sınırın altında akışı kesen fonksiyonlar tasarlanır. Sınır değeri ve kesme mantığı proje risk değerlendirmesiyle belirlenir.