船运LNG到港计量交接作业及常见问题的解决措施

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年10期   作者:张超然
[导读] 液化天然气船是国际贸易中散装液化天然气的主要运输工具。在安全运输的同时,如何准确计量装运的液化天然气是买卖双方
        张超然
        山西石化格盟天然气销售有限责任公司 山西太原  030000
        摘要:液化天然气船是国际贸易中散装液化天然气的主要运输工具。在安全运输的同时,如何准确计量装运的液化天然气是买卖双方、货主和地方政府关心的重要问题。在航运贸易的长期发展中,液化天然气计量和交接形成了一套统一的国际标准化流程。根据液化天然气船上运输的主要贸易形式,阐述和分析了液化天然气到达香港的计量方法、程序、取样分析和计算方法、常见问题及解决方法。
        关键词:LNG船运;到港计量交接;静态测量;气化取样;色谱分析;热值;
        运输液化天然气的到货计量交接一直是各方关注的焦点。因此,根据散装液化天然气国际贸易的特点,参照现行的冷冻液态烃取样、分析和计算的国际标准,结合液化天然气卸船技术,介绍了液化天然气装船至香港的计量和交接程序:通过静态测量来测量到达液化天然气的体积;排放的液化天然气气化取样采用标准取样工艺,液化天然气样品成分分析采用色谱分析。入境液化天然气贸易转移的总热值通过计算液化天然气密度、单位质量热值和BOG能量来确定。
        一、液化天然气到达计量的转移操作
        1.计量方式。从原理上讲,LNG与原油、液化石油气(LPG)等液态石油产品类似,可通过动态和静态两种方式进行计量。但由于LNG的超低温(-162℃)和易挥发等特性,目前尚不能简单地用流量计对其进行实时动态测量,现行的LNG国际标准仅对静态计量方式进行了严格的约定。LNG到港静态计量与油品的静态计量类似,都是通过测量船舶储罐液位等参数后计算其体积,再利用密度计算其质量,但由于两者的物理性质、贸易结算方式等存在差异,导致LNG静态计量所选用的设备和计算方法等均与油品的静态计量有所不同。
        2.计量程序。到港LNG的计量是由独立检验第三方或在独立检验第三方的见证下完成的。历时50年的发展,LNG到港贸易交接已渐渐地形成了一套完整、精确的计量程序,其计量交接流程图如图1所示。
        
        图1船运LNG到港计量交接流程图
        (1)船舱液位测量。一般LNG船的每个液货舱都要配备1套主液位测量装置和1套辅助液位测量装置。2套测量装置应该基于两种不同的工作原理,主液位测量装置发生故障时使用辅助液位测量装置。通常每个LNG液货舱装有1套雷达液位计作为主液位测量装置,1套浮子液位计作为辅助液位测量装置。液位读数时应至少连续读取5次,最后取几次读数的算术平均值作为LNG液位值,结果应至少精确到0.1mm。(2)气、液相温度测量。除了买卖双方的特殊要求,每个液货舱都应至少设置5个温度传感器,其中1个用于测量蒸发气(BOG)的温度,其余用于测量LNG的温度。舱顶和舱底应各安装1个温度传感器,分别用于连续测量BOG和LNG的温度。其余的温度传感器应该垂直平均分布在舱顶与舱底之间。(3)船舱压力测量。每个液货舱都应该配备1个绝对压力计(用于交接计量计算)和1个相对压力计(用于实际操作)。船舱压力取各舱压力测量值的算术平均值,结果应至少精确到0.01kpa。(4)样品采集。LNG到港卸货一般包括3个阶段:卸货管线预冷、全速卸货和卸货泵减速(如需扫舱则开启扫舱泵进行扫舱)。当LNG达到全速卸货时,由装在LNG接收站卸货总管上的在线取样装置进行样品收集。

在线取样装置分为连续取样和非连续取样两种,无论哪种取样装置的基本原理都是将LNG均匀气化后加压匀速导入取样瓶中。(5)组分分析。LNG样品通过气相色谱分析仪进行组分分析,分析方法包括在线色谱分析与手动取样分析。
        3.常用标准及其应用范围。目前,全球LNG接收站(包括国内已经投入运营的广东大鹏LNG、上海LNG和福建LNG接收站)的到港计量交接多采用ISO、ASTM/ GPA等制订的国际标准,国家标准GB/T11062、GB /T13610等均为同等或非等效采用相应的国际标准;另外,由于国内LNG工业尚处于起步阶段且LNG买卖均涉及外方,因此,相关国家标准在实际LNG到港计量交接中尚未得到广泛的应用。
        4.LNG贸易交接。目前,大宗LNG贸易一般采用热值为单位进行贸易交接。由于LNG质量受组分、温度等影响较大,因此,热值交接是对买卖双方都较为公平的一种贸易方式。
        二、计量交接中常遇问题与解决方法
        1.样品缺失问题。取样装置出现故障或人为失误等都会导致卸货完成后没有合格的样品作为最终结算依据。由于卸货作业已经完成,已无法再次获取样品进行分析,此时应由独立检验第三方利用其数据库资源,查取距离卸货日期最近的相同装载港的5艘以上LNG船货物的组分资料,对其加权平均后作为最终的组分依据进行结算。
        2.船舱超压导致天然气损失。由于卸货初期卸料臂(管线)预冷阶段会产生大量的BOG,导致船岸LNG储罐的压力有所升高,此时,岸方BOG压缩循环系统为调节整个船岸压力的主要系统。若压缩机故障或阀门故障等原因导致船方无法向岸方泄压,则LNG船舱压力将迅速升高,此时,为保证LNG船在港作业安全,船方只能采取直接排空或燃烧的方式进行泄压。独立检验第三方应将此部分卸货期间损失的天然气计入检验报告,待卸货完成后,由买卖双方与独立检验第三方再行商议责任损失承担方。
        3.未完成计量前的准备工作便开始进行计量。LNG船到港计量分为卸货前计量与卸货后计量,计量前LNG船舱应该是一个封闭、稳定、安全的系统。卸货前计量应在完成船岸通讯连接、关闭BOG处理系统和完成紧急关断系统(ESD)测试的情况下进行,若未做好充分的准备工作则会导致计量不准确、计量后出现无法正常卸货导致二次计量。卸货后计量应在液相卸料臂与气相卸料臂均吹扫完毕后再进行计量,由于船岸操作理念不同,有些船方习惯于在吹扫完液相臂后即要求进行计量,此时气相臂中仍有一部分天然气未参与计量,从而导致计量结果不准确。在实际计量操作中,独立检验第三方应严格按照操作程序执行计量作业,避免人为因素干扰计量结果。
        4.买卖双方对买卖合同条款理解的分歧。目前,国际与国内签订的买卖合同多使用具有法律效力的英文。由于买卖双方对合同语言的理解不同或操作习惯不同,容易在日常计量交接中产生分歧。在这种情况下,应该由独立检验第三方进行裁决,首先保证安全、按时卸货,待检验报告出具后,若买卖双方仍存在争议,再另行讨论、解决。
        总之,由于LNG的到港计量必须与卸货工艺相结合,因此,在实际操作中独立检验第三方应与工艺操作人员进行充分的沟通,严格按照操作规程完成计量工作,做好所有船岸计量系统和分析装置的标定与校验工作,准备好相应的应急预案。
        参考文献:
        [1]刘芳.关于船运LNG到港计量交接作业及常见问题的解决措施.2019.
务必最近一期
       
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