液化天然氣計量方法及誤差分析

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行系統的研究，在此基礎上，對液化天然氣計量過程中誤差問題出現的原因進行系統分析，為推動液化天然氣計量技術的進一步發展奠定基礎。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、體積計量法以及質量計量法等，在進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誤差問題，其中，計量設備、液化天然氣組分是影響計量誤差的重要原因。

關鍵詞：液化天然氣;計量方法;誤差分析;計量設備;組分

0 前言

將液化天然氣與壓縮天然氣相比可以發現，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行加工生產，可以解決目前各個地區天然氣資源分布不均勻的問題[1]。在進行液化天然氣交易的過程中，計量工作十分重要，其直接關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一定的誤差問題。本次研究在對計量方法進行系統總結的基礎上，對計量誤差問題進行研究，為推動液化天然氣計量的進一步發展奠定基礎。

1 液化天然氣計量方法研究

通過對液化天然氣的產業鏈進行系統分析可以發現，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相對較為先進，所制定的計量標準相對較為完善，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，分別是動態計量以及靜態計量，對于液化天然氣而言，在進行氣化之前，其溫度相對較低，使用部分類型的計量設備雖然可以對其進行動態計量，但是計量過程中無法對設備進行檢定或者校準，因此，氣化前的計量工作主要以靜態計量為主，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行全面的測量，最終對其體積進行計算，然后使用密度計量設備，在得到液化天然氣的密度以后，就可以對其質量進行計算，但是液化天然氣的計量設備與油田的計量設備之間也存在較大的差異，液化天然氣的計量設備可以在極低溫度下使用，如果需要對其能量進行計量，還需要對液化天然氣的發熱量以及能量進行全面的計算[3]。通過進行國內外調研發現，常見的液化天然氣計量方法可以分為十種類型：①容積標定，該種計量方法適用于儲存在儲罐中的液化天然氣，可以使用物理標定法、照相標定法以及三角標定法進行計量;②液位計量，常見的液位計量設備分為三種類型，分別是電容液位計量設備、浮式液位計量設備以及微波液位計量設備;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，可以使用熱電偶進行溫度測量;④樣品采樣，該方法主要是使用相關的設備，對液體樣品進行采集，在液體均勻氣化以后，對其進行成分分析;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，工作人員可以根據液化天然氣的組分分析結果以及溫度數據，對密度進行合理的計算;⑦體積計算，使用相關設備對介質的液位、溫度以及壓力等數據進行測量，然后根據容積的標定結果，對體積進行計算;⑧質量計算，根據密度計算數值以及介質的體積，對介質的質量進行計算;⑨發熱量計算，根據介質的組成分析，可以計算其發熱量;⑩能量計算，根據介質的發熱量數據以及質量計算結果，可以對能量進行計算。一般情況下，如果需要對大量的液化天然氣進行計量，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，如果使用汽車進行運輸，則會使用地磅進行計量，如果使用火車進行運輸，會采用軌道衡對其進行計量。

2 液化天然氣計量誤差分析

液化天然氣在進行計量的過程中，所產生誤差的原因可以分為兩個方面，分別是計量設備原因以及介質組分原因。在計量設備方面，通過對我國液化天然氣接收站進行調研發現，其使用的計量設備主要以超聲波流量計為主，該種類型的計量設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，根據不同介質的流動速度進行計量，傳播速度屬于該種類型計量設備使用過程中的重要參數，但是該種設備在使用的過程中，由于超聲波信號產生變化，最終會引發計量誤差問題，引發超聲波信號變化的原因相對較多，例如環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、設備中的換能器被污染等因素，都將會導致超聲波信號出現變化。在介質組分方面，如果需要對液化天然氣的總熱值進行計量，則需要使用到液化天然氣的組分信息，如果對單個組分進行測量的精度相對較差，將會導致所有組分的分析結果出現偏差，通過對液化天然氣組分進行進一步的研究發現，在介質摩爾質量增加的前提下，組分變化對計量結果產生的影響越大，對于我國大多數的接收站而言，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組分的測量結果，最終使得介質的計量精度得到提升。

3 結論

綜上所述，液化天然氣的出現有助于平衡各個地區的能源供給，對于推動我國社會的全面發展十分重要，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誤差問題，未來需要從計量誤差出現的原因出發，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：

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

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

[3]柯小偉.用標準表法測量液化天然氣加氣機示值誤差的不確定度評定[J].科技風，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。