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        液化天然氣計量方法及誤差分析

        2022-02-25 08:48:49張沛鈺
        科技信息·學(xué)術(shù)版 2022年8期
        關(guān)鍵詞:液化天然氣誤差分析組分

        摘要:針對液化天然氣的計量問題,本次研究首先對常見的液化天然氣計量方法進(jìn)行系統(tǒng)的研究,在此基礎(chǔ)上,對液化天然氣計量過程中誤差問題出現(xiàn)的原因進(jìn)行系統(tǒng)分析,為推動液化天然氣計量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。研究表明:常見的液化天然氣計量方法相對較多,主要有密度計量法、體積計量法以及質(zhì)量計量法等,在進(jìn)行大宗液化天然氣交易的過程中,國際上普遍使用的計量方法為離岸交接計量法,該種計量方法主要是在裝有液化天然氣船只上進(jìn)行;盡管液化天然氣的計量方法相對較多,但是在計量的過程中仍然會出現(xiàn)誤差問題,其中,計量設(shè)備、液化天然氣組分是影響計量誤差的重要原因。

        關(guān)鍵詞:液化天然氣;計量方法;誤差分析;計量設(shè)備;組分

        0 前言

        將液化天然氣與壓縮天然氣相比可以發(fā)現(xiàn),液化天然氣在商品天然氣中以一種特殊的形式存在,通過對該種類型的天然氣進(jìn)行加工生產(chǎn),可以解決目前各個地區(qū)天然氣資源分布不均勻的問題[1]。在進(jìn)行液化天然氣交易的過程中,計量工作十分重要,其直接關(guān)系到交易過程的公平性,目前,液化天然氣交易所使用的計量方法相對較多,但是所有的方法在計量的過程中都會出現(xiàn)一定的誤差問題。本次研究在對計量方法進(jìn)行系統(tǒng)總結(jié)的基礎(chǔ)上,對計量誤差問題進(jìn)行研究,為推動液化天然氣計量的進(jìn)一步發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

        1 液化天然氣計量方法研究

        通過對液化天然氣的產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行系統(tǒng)分析可以發(fā)現(xiàn),其計量工作主要可以分為三個方面,分別是液化前的計量工作、氣化前的計量工作以及氣化后的計量工作,對于液化前的計量和氣化后的計量而言,其都屬于管道計量的范疇,管道計量方面的技術(shù)相對較為先進(jìn),所制定的計量標(biāo)準(zhǔn)相對較為完善,因此,本次研究主要是對氣化前的液化天然氣計量工作進(jìn)行分析[2]。在液化天然氣氣化之前,其計量工作的開展與油品計量工作存在一定的相似之處,其計量方式可以分為兩種類型,分別是動態(tài)計量以及靜態(tài)計量,對于液化天然氣而言,在進(jìn)行氣化之前,其溫度相對較低,使用部分類型的計量設(shè)備雖然可以對其進(jìn)行動態(tài)計量,但是計量過程中無法對設(shè)備進(jìn)行檢定或者校準(zhǔn),因此,氣化前的計量工作主要以靜態(tài)計量為主,氣化前的計量工作與油品的計量十分相似,基本都是通過對儲罐的液位進(jìn)行全面的測量,最終對其體積進(jìn)行計算,然后使用密度計量設(shè)備,在得到液化天然氣的密度以后,就可以對其質(zhì)量進(jìn)行計算,但是液化天然氣的計量設(shè)備與油田的計量設(shè)備之間也存在較大的差異,液化天然氣的計量設(shè)備可以在極低溫度下使用,如果需要對其能量進(jìn)行計量,還需要對液化天然氣的發(fā)熱量以及能量進(jìn)行全面的計算[3]。通過進(jìn)行國內(nèi)外調(diào)研發(fā)現(xiàn),常見的液化天然氣計量方法可以分為十種類型:①容積標(biāo)定,該種計量方法適用于儲存在儲罐中的液化天然氣,可以使用物理標(biāo)定法、照相標(biāo)定法以及三角標(biāo)定法進(jìn)行計量;②液位計量,常見的液位計量設(shè)備分為三種類型,分別是電容液位計量設(shè)備、浮式液位計量設(shè)備以及微波液位計量設(shè)備;③溫度測量,對于液相的液化天然氣而言,可以使用電阻溫度計進(jìn)行溫度測量,對于氣相的液化天然氣而言,可以使用熱電偶進(jìn)行溫度測量;④樣品采樣,該方法主要是使用相關(guān)的設(shè)備,對液體樣品進(jìn)行采集,在液體均勻氣化以后,對其進(jìn)行成分分析;⑤組成分析,液化天然氣的組分分析過程與管輸天然氣基本一致;⑥密度計算,工作人員可以根據(jù)液化天然氣的組分分析結(jié)果以及溫度數(shù)據(jù),對密度進(jìn)行合理的計算;⑦體積計算,使用相關(guān)設(shè)備對介質(zhì)的液位、溫度以及壓力等數(shù)據(jù)進(jìn)行測量,然后根據(jù)容積的標(biāo)定結(jié)果,對體積進(jìn)行計算;⑧質(zhì)量計算,根據(jù)密度計算數(shù)值以及介質(zhì)的體積,對介質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行計算;⑨發(fā)熱量計算,根據(jù)介質(zhì)的組成分析,可以計算其發(fā)熱量;⑩能量計算,根據(jù)介質(zhì)的發(fā)熱量數(shù)據(jù)以及質(zhì)量計算結(jié)果,可以對能量進(jìn)行計算。一般情況下,如果需要對大量的液化天然氣進(jìn)行計量,國際上會選用離岸交接計量法,如果液化天然氣通過船只運輸,則計量的地點就是在船只上,如果使用汽車進(jìn)行運輸,則會使用地磅進(jìn)行計量,如果使用火車進(jìn)行運輸,會采用軌道衡對其進(jìn)行計量。

        2 液化天然氣計量誤差分析

        液化天然氣在進(jìn)行計量的過程中,所產(chǎn)生誤差的原因可以分為兩個方面,分別是計量設(shè)備原因以及介質(zhì)組分原因。在計量設(shè)備方面,通過對我國液化天然氣接收站進(jìn)行調(diào)研發(fā)現(xiàn),其使用的計量設(shè)備主要以超聲波流量計為主,該種類型的計量設(shè)備使用精度相對較高,且安裝使用都十分方便,其主要是基于超聲波的原理,根據(jù)不同介質(zhì)的流動速度進(jìn)行計量,傳播速度屬于該種類型計量設(shè)備使用過程中的重要參數(shù),但是該種設(shè)備在使用的過程中,由于超聲波信號產(chǎn)生變化,最終會引發(fā)計量誤差問題,引發(fā)超聲波信號變化的原因相對較多,例如環(huán)境中存在大量的噪音、超聲波信號的衰減速度相對較快、液化天然氣在流動的過程中密度并不均勻、設(shè)備中的換能器被污染等因素,都將會導(dǎo)致超聲波信號出現(xiàn)變化。在介質(zhì)組分方面,如果需要對液化天然氣的總熱值進(jìn)行計量,則需要使用到液化天然氣的組分信息,如果對單個組分進(jìn)行測量的精度相對較差,將會導(dǎo)致所有組分的分析結(jié)果出現(xiàn)偏差,通過對液化天然氣組分進(jìn)行進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn),在介質(zhì)摩爾質(zhì)量增加的前提下,組分變化對計量結(jié)果產(chǎn)生的影響越大,對于我國大多數(shù)的接收站而言,其接收的液化天然氣組分之間存在一定的差異,甲烷的含量基本維持在88%-99.88%之間,由此可見,需要盡可能的提高介質(zhì)組分的測量結(jié)果,最終使得介質(zhì)的計量精度得到提升。

        3 結(jié)論

        綜上所述,液化天然氣的出現(xiàn)有助于平衡各個地區(qū)的能源供給,對于推動我國社會的全面發(fā)展十分重要,計量屬于液化天然氣交易過程中的重要工作,如果計量工作存在問題,則會影響液化天然氣交易的公平性,目前,常見的天然氣計量方法相對較多,但是每種方法在使用的過程中都會出現(xiàn)誤差問題,未來需要從計量誤差出現(xiàn)的原因出發(fā),全面降低計量誤差,確保液化天然氣交易的公平性。

        參考文獻(xiàn):

        [1]袁明,錢敏科.液化天然氣(LNG)加氣機(jī)檢定方法的實驗結(jié)果比較分析[J].工業(yè)計量,2017,27(01):28-30.

        [2]張秋萍.液化天然氣加氣機(jī)示值誤差測量值的不確定度評定[J].計量與測試技術(shù),2015,42(09):62-63.

        [3]柯小偉.用標(biāo)準(zhǔn)表法測量液化天然氣加氣機(jī)示值誤差的不確定度評定[J].科技風(fēng),2017(16):254.

        作者簡介:張沛鈺(1989-),女,新疆烏魯木齊人,工程師,從事液化天然氣計量分析工作。

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