Sıvılaştırılmış doğalgaz (LNG), ağırlıklı olarak metandan oluşan doğalgazın yaklaşık −160 °C civarına soğutularak sıvı hale getirilmiş biçimidir ve atmosfer basıncına yakın koşullarda, çift cidarlı ve vakum yalıtımlı tanklarda depolanır. Bu kriyojenik (çok düşük sıcaklık) karakter, transfer ve ölçüm sisteminin her parçasını etkiler: hatlar ve ekipman kullanımdan önce soğutulmalı, ürün sayaçta sıvı kalmalı, dışarıdan giren ısıyla sürekli oluşan buharlaşma gazı yönetilmeli, malzemeler düşük sıcaklıkta tokluğunu korumalı ve olası bir kriyojenik sızıntıya karşı emniyet katmanları kurulmalıdır.
LNG'yi LPG ve NGL'den ayıran nedir?
LPG ve NGL ortam sıcaklığında basınç altında sıvı tutulur; LNG ise basınçla değil soğutmayla sıvı kalır. Bu nedenle LNG sisteminde temel risk basıncın aşılması değil, ısı girişidir. Tanka, hatta veya tankere giren her ısı ürünün bir kısmını buharlaştırır. Oluşan buharlaşma gazının (BOG) toplanması, yeniden kullanılması veya güvenli biçimde bertaraf edilmesi, LNG terminalinin gündelik işletmesinin parçasıdır.
Kriyojenik transferin getirdiği gereksinimler
· Soğutma (cool-down): Ilık bir hatta gönderilen LNG hızla buharlaşır ve iki fazlı akış oluşur. Ölçüm hattı ve transfer ekipmanı önceden soğutulur; bu süreçte sayaçtan geçen miktarın nasıl ele alınacağı tanımlanır.
· Buhar dönüşü ve BOG: Tanker doldukça yer değiştiren buhar, buhar dönüş hattıyla depolamaya geri gönderilir; bu akış depolama tarafındaki buharlaşma gazı yönetimiyle birlikte tasarlanır.
· Malzeme ve yalıtım: Islanan parçalar düşük sıcaklıkta kırılganlaşmayan malzemelerden seçilir; boru, vana ve sayaç çevresinde yalıtım hem ısı girişini hem de dış yüzeyde buzlanmayı sınırlar.
· Ölçüm: LNG ölçüm sistemlerinde ürünün sayaçta sıvı kalması ve miktarın kütle olarak gösterilmesi beklenir. Kara tankerlerinde teslim edilen kütle çoğunlukla kantarla belirlenir; Coriolis ve ultrasonik sayaçlarla dinamik ölçüm küçük ölçekli uygulamalarda giderek yaygınlaşmaktadır.
· Emniyet: Kriyojenik sızıntının yapısal çeliği soğuk çarpması, kapalı vanalar arasında kalan sıvının genleşmesi ve düşük sıcaklıkta gaz bulutu, ESD ve tahliye tasarımının merkezindedir.
Terminal ölçeği ve bu bölümün kapsamı
Kara üzerindeki LNG tesisleri için tasarım esasları, depolama kapasitesine göre farklı standartlarla ele alınır; büyük tesisler ile birkaç ton ile birkaç yüz ton arası uydu ve küçük ölçekli tesisler ayrı çerçevelere sahiptir. Büyük tesislerin sistem sınırlarında gemi bağlantıları yanında buhar dönüşlü kara tankeri ve demiryolu dolum-boşaltım bağlantıları da tanımlanır. Bu bölüm, gemi yükü ölçümünü kapsamaz; kara tankeri dolum ve boşaltımına, küçük ölçekli LNG uygulamalarına, buharlaşma gazı ölçümüne ve terminalden şebekeye gaz çıkışının ölçümüne odaklanır.
Sıvı mı gaz mı ölçülür?
LNG terminalinde iki farklı ölçüm dünyası yan yana bulunur. Tanker dolum ve boşaltımında kriyojenik sıvı ölçülür. Yeniden gazlaştırma yapılan terminallerde ise şebekeye verilen gaz, buharlaştırıcılardan sonra gaz fazında ve iletim hattı girişinde ölçülür; burada kullanılan yapı, gaz kalite analiziyle birlikte bir doğalgaz ticari ölçüm istasyonudur. Buharlaşma gazı da gaz fazında, ayrı sayaçlarla ölçülür. Doğru sayaç teknolojisini seçmenin ilk adımı, ölçüm noktasındaki fazı belirlemektir.
TLY Enerji'nin LNG tesislerindeki rolü
TLY Enerji, LNG tanker dolum ve boşaltım tesisleri için sistem tasarımı, ürün tedariki, mühendislik, montaj, devreye alma ve bakım hizmetleri sunar; tedarik kapsamında LNG ölçüm sistemleri, vanalar ve pompalar yer alabilir. Proje kapsamı ve tedarik sınırı, tesisin ölçeğine ve teknik şartnameye göre birlikte belirlenir.
LNG terminalleri için çözüm sayfaları
· LNG tanker dolum sistemleri: Kriyojenik şartların kara tankeri dolumunu nasıl değiştirdiği.
· LNG tanker boşaltım sistemleri: Depolama tankına basınçla veya pompayla boşaltım.
· Kriyojenik ölçüm skidleri: Kriyojenik sıvı ölçümünde skid tasarımının farkları.
· LNG ticari teslim ölçüm sistemleri: Satılan enerjinin hesabı ve gerekli ölçümler.
· LNG dolum ve boşaltım skidleri: Ön montajlı kriyojenik paketin kapsamı.
· Buharlaşma gazı (BOG) ölçüm sistemleri: Sürekli oluşan buharlaşma gazının neden ve nasıl ölçüldüğü.
· LNG buhar dönüş sistemleri: Dolum sırasında buhar hattının basınca ve BOG'a etkisi.
· LNG terminali gaz çıkış (send-out) ölçümü: Şebekeye gönderilen gazın nerede ve hangi fazda ölçüldüğü.
· Kriyojenik ESD ve emniyet sistemleri: Kriyojenik transferde gerekli emniyet katmanları.
Sık sorulan sorular
LNG ile CNG arasındaki fark nedir?
Her ikisi de doğalgazdır, ancak depolanma biçimleri farklıdır. LNG soğutularak sıvı hale getirilir ve atmosfer basıncına yakın koşullarda yalıtımlı tanklarda tutulur. CNG ise gaz halinde, yüksek basınca sıkıştırılarak depolanır. Bu nedenle LNG için kriyojenik sıvı transferi ve ölçümü gerekirken, CNG uygulamaları gaz ölçümü ve yüksek basınç ekipmanı üzerinden tasarlanır.
LNG tanker dolumunda miktar sayaçla mı kantarla mı belirlenir?
Kara tankeri dolumunda teslim edilen kütle çoğunlukla dolumdan önce ve sonra yapılan kantar tartımıyla belirlenir. Coriolis ve ultrasonik sayaçlarla dinamik ölçüm, küçük ölçekli uygulamalarda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Hangi yöntemin ticari esas olacağı; taraflar arasındaki anlaşmaya, yasal metroloji gereksinimlerine ve soğutma ile buhar dönüşünün ölçüme nasıl yansıtılacağına bağlıdır.
Terminalden şebekeye verilen gaz neden ayrı bir sistemle ölçülür?
Şebekeye verilen ürün artık sıvı değil, buharlaştırıcılardan geçmiş gazdır. Bu noktadaki ölçüm, iletim şebekesinin teslim koşullarına göre gaz fazında yapılır ve genellikle gaz kalite analiziyle birlikte enerji hesabına esas alınır. Kullanılan donanım, kriyojenik sıvı sayaçlarından çok doğalgaz ticari ölçüm istasyonlarına benzer.