船輸液化天然氣計(jì)量應(yīng)用實(shí)踐

張其芳 陳國(guó)峰 陳向陽(yáng) 葉銳鈞

深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局

船輸液化天然氣計(jì)量應(yīng)用實(shí)踐

張其芳 陳國(guó)峰 陳向陽(yáng) 葉銳鈞

深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局

介紹了由船舶運(yùn)輸?shù)囊夯烊粴馓攸c(diǎn)，以及在貿(mào)易計(jì)量時(shí)與一般商品的區(qū)別和能量計(jì)算的必要性。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，分析和介紹了在船運(yùn)液化天然氣檢測(cè)過(guò)程中有關(guān)艙容計(jì)算、液態(tài)密度計(jì)算、卸載能量質(zhì)量計(jì)算、單位熱值等一系列檢測(cè)過(guò)程的方法和步驟，為檢測(cè)人員對(duì)液化天然氣的檢測(cè)提供了實(shí)用性參考資料。

液化天然氣 能量 卸載 單位熱值 密度

目前，我國(guó)已開(kāi)通天然氣進(jìn)口的口岸有深圳、莆田、霍爾果斯、上海、南通、大連、寧波、天津、吉木乃、瑞麗、珠海、海南、天津，以后還會(huì)陸續(xù)開(kāi)通漠河、曹妃甸等口岸。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2014年中國(guó)進(jìn)口天然氣總量已達(dá)到4 287×104t，其中LNG為1 985×104t。上述除了陸地口岸霍爾果斯、吉木乃、瑞麗、漠河外，其余的海港口岸均為進(jìn)口液態(tài)形式的天然氣。由于天然氣被液化后，其體積縮小，約為氣態(tài)的1／600，為遠(yuǎn)洋船舶運(yùn)輸提供了極好的條件。因此，通過(guò)海運(yùn)進(jìn)口的LNG在未來(lái)的幾年會(huì)有較大幅度的上升。

在我國(guó)，天然氣既是與國(guó)計(jì)民生密切相關(guān)的大宗商品，同時(shí)又屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。因此，在進(jìn)口時(shí)國(guó)家實(shí)行強(qiáng)制檢驗(yàn)，但如何快速、準(zhǔn)確地對(duì)船運(yùn)LNG進(jìn)行計(jì)量是檢驗(yàn)時(shí)需解決的一個(gè)課題。LNG的計(jì)量有多種方法標(biāo)準(zhǔn)可供選擇，至于選用哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可由貿(mào)易雙方自行商定。計(jì)量的目的除了獲取用于交接計(jì)價(jià)的能量外，還要獲得報(bào)關(guān)所用的質(zhì)量。

目前，LNG國(guó)際貿(mào)易計(jì)量中使用較多的標(biāo)準(zhǔn)主要有ISO和GPA（天然氣加工者協(xié)會(huì)）標(biāo)準(zhǔn)，如ISO 13398：1997（E）《冷凍輕烴液體－液化天然氣船上輸送程序》［1］用于LNG船艙中體積計(jì)量所需的液位、溫度、壓力的測(cè)量；ISO 8943：2007（E）《冷凍輕烴液體－液化天然氣的連續(xù)和間歇取樣方法》用于在LNG裝載時(shí)的管線取樣；GPA 2261－2013《氣相色譜法分析天然氣和類(lèi)似混合氣體》［2］用于樣品的分析；GPA 2172－2009《天然氣高熱值、相對(duì)密度和壓縮因子的計(jì)算方法》［3］用于天然氣的單位發(fā)熱量、相對(duì)密度和壓縮因子的計(jì)算；ISO 6578：1991（E）《冷凍液態(tài)烴液體的靜態(tài)測(cè)量計(jì)算》［4］用于LNG的密度、質(zhì)量和能量等的計(jì)算［5］。

1 船輸LNG計(jì)量的特點(diǎn)

LNG運(yùn)輸船船艙的溫度約－160℃，壓力約110 kPa，此時(shí)的船艙條件處于LNG的泡點(diǎn)溫度以上。由于總有少量熱流通過(guò)絕熱層導(dǎo)入，引起LNG蒸發(fā)而產(chǎn)生氣體（BOG），氣體中肯定含有較高濃度的最具揮發(fā)性的組分。通常，LNG運(yùn)輸船不具備再液化的設(shè)備，只是將BOG經(jīng)壓縮機(jī)加壓后作為船舶燃料的一部分，以維持船艙壓力的平穩(wěn)。

在裝卸時(shí)，為了保持系統(tǒng)的壓力平衡，將船艙的液相管線與岸罐的液相連接的同時(shí)，也將氣相管線與岸罐的氣相連接。貨艙中的LNG液體被卸往岸罐時(shí)，岸罐中的氣體也可通過(guò)氣相管線返回到貨艙中。這部分由岸罐返回到船艙中的天然氣所帶的能量通常稱(chēng)為返回能量，在計(jì)量時(shí)必須一并計(jì)算。

通常，在船艙中不同的高度安裝5個(gè)溫度計(jì)，應(yīng)根據(jù)液面高度與船艙的溫度計(jì)安裝圖來(lái)確認(rèn)該點(diǎn)是氣相溫度還是液相溫度。同時(shí)，無(wú)論是液相還是氣相均有一定的溫度梯度分布，利用船艙的溫度梯度分布可以判斷該點(diǎn)的溫度是否準(zhǔn)確。

船艙的氣相蒸發(fā)空間具有較大的溫度梯度分布，其梯度不一定是線性。當(dāng)采用的液面測(cè)量裝置類(lèi)似于浮球標(biāo)尺等易受溫度影響時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)男Ｕ?/p>

漂浮于水中的運(yùn)輸船，由于受浪、涌等海況的影響，總處于不停的波動(dòng)狀態(tài)，在測(cè)量船艙液面時(shí)必須是在船舶處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)進(jìn)行。LNG運(yùn)輸船幾乎都是大型的船舶，有的裝載量達(dá)到21×104m3以上，且船艙數(shù)量較少，通常只有4到5個(gè)艙，液面讀數(shù)的少許誤差都會(huì)帶來(lái)較大的計(jì)量誤差。

LNG在－160℃時(shí)的體積膨脹系數(shù)近似為0.003 0℃－1，普通柴油在常溫下的體積膨脹系數(shù)約為0.000 8℃－1，即溫度對(duì)其艙容體積的影響較為敏感，是柴油的數(shù)倍之多。

根據(jù)以上所述，可知船輸LNG的艙容測(cè)量誤差的來(lái)源主要是溫度和液面的測(cè)量誤差。

2 艙容計(jì)量

對(duì)LNG運(yùn)輸船計(jì)量的第一步，是按照貿(mào)易雙方約定的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)船艙中的各項(xiàng)參數(shù)諸如溫度、壓力、液位等進(jìn)行測(cè)量，如可選用標(biāo)準(zhǔn)ISO 13398：1997（E）進(jìn)行計(jì)量。在運(yùn)輸船舶完成系泊，經(jīng)檢查船舶狀態(tài)穩(wěn)定，達(dá)到計(jì)量條件后，按照規(guī)定的要求測(cè)量液深、液體溫度、氣體溫度、氣體壓力、橫傾度、縱傾度。

2.1 艙容計(jì)量應(yīng)達(dá)到的條件

用于裝載或卸載的輸送管線應(yīng)在開(kāi)始和結(jié)束密閉輸送時(shí)處于相同的體積條件。連接到蒸氣集管的蒸氣管線應(yīng)被打開(kāi)，以便使所有貨艙內(nèi)的蒸氣壓力相同。

在計(jì)量開(kāi)始之前，所有可能影響計(jì)量結(jié)果的各種貨船設(shè)施，諸如貨艙內(nèi)的噴射泵、BOG壓縮機(jī)等都應(yīng)停止下來(lái)。

確保從船舶到鍋爐和岸上儲(chǔ)罐的氣液管線已經(jīng)關(guān)閉，以使船艙處于相對(duì)獨(dú)立的密閉體系。

在進(jìn)行計(jì)量期間，應(yīng)保持船舶的縱傾度和橫傾度不變。

2.2 船艙計(jì)量

原則上，建議前尺和后尺計(jì)量時(shí)都采用相同的方法，如果在前尺計(jì)量時(shí)通常使用的主液位計(jì)不可操作，則使用替代的輔助液位計(jì)。即使其后主液位計(jì)已經(jīng)得到了修正或修復(fù)，在后尺計(jì)量時(shí)也應(yīng)使用前尺計(jì)量時(shí)所用的輔助液位計(jì)。

2.2.1 液位的測(cè)量

在進(jìn)行液位測(cè)量之前，應(yīng)先觀察船舶狀態(tài)。通過(guò)觀察船舶的艏、艉、左舷、右舷上的吃水標(biāo)志或其他適當(dāng)?shù)姆绞?，這樣可以確認(rèn)船舶的縱傾度和橫傾度，以及是否需要進(jìn)行船舶的縱傾度和橫傾度的修正。

無(wú)論是采用電容式液位計(jì)、浮子式液位計(jì)，還是雷達(dá)液位計(jì)，每個(gè)貨艙內(nèi)的液位計(jì)應(yīng)以適當(dāng)?shù)臅r(shí)間間隔至少被測(cè)量5次。這種自動(dòng)掃描程序在船艙密閉輸送測(cè)量系統(tǒng)（CTMS）內(nèi)已設(shè)置，若該系統(tǒng)沒(méi)有自動(dòng)掃描程序時(shí)，則用手動(dòng)操作。

如果采用電容式液位計(jì)來(lái)測(cè)量載油艙內(nèi)的液位，則應(yīng)按照算術(shù)平均值的要求進(jìn)行縱傾度修正和橫傾度修正，以便獲得真實(shí)的液位；如果采用浮子式液位計(jì)，除了上述修正之外，還應(yīng)采用熱修正系數(shù)來(lái)修正由于浮子懸掛帶或索的收縮所產(chǎn)生的測(cè)量誤差；如果被測(cè)量的LNG的液體密度不同于已經(jīng)調(diào)整的浮子浸入液位的密度，則應(yīng)修正由于浮子浸入液位的變化引起的測(cè)量誤差。

2.2.2 溫度的測(cè)量

液體和氣體溫度的測(cè)量應(yīng)在完成液位測(cè)量之后立即進(jìn)行測(cè)量。

液體的溫度應(yīng)通過(guò)處于液相內(nèi)的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算出貨艙內(nèi)全部液相溫度的算術(shù)平均值。

氣體的溫度應(yīng)通過(guò)處于氣相空間內(nèi)的溫度傳感器來(lái)進(jìn)行測(cè)量，并計(jì)算出全艙內(nèi)全部氣相溫度的算術(shù)平均值。

對(duì)于一個(gè)實(shí)測(cè)的溫度是在液相還是在氣相條件下獲得，應(yīng)根據(jù)貨艙內(nèi)的液位和溫度傳感器之間的相對(duì)位置進(jìn)行確定。

在測(cè)量溫度時(shí)，如果一個(gè)實(shí)測(cè)值的差異相對(duì)于貨艙內(nèi)同一相的溫度梯度顯得非常不合理或特別異常，則應(yīng)忽略該溫度，重新計(jì)算一個(gè)算術(shù)平均值。

如果采用浮子式液位計(jì)來(lái)測(cè)定貨艙內(nèi)的液位，則應(yīng)計(jì)算該貨艙內(nèi)的氣相溫度的算術(shù)平均值，以便修正由于在該氣相溫度與浮子液位計(jì)的標(biāo)定溫度之間的差異而引起的吊帶或吊索的熱收縮。

2.2.3 貨艙的氣相壓力測(cè)量

貨艙的氣相壓力測(cè)量應(yīng)在完成溫度測(cè)量之后立即進(jìn)行測(cè)量。

若在貨艙內(nèi)氣相的各個(gè)測(cè)點(diǎn)分別測(cè)量壓力，則應(yīng)計(jì)算出貨艙內(nèi)氣相壓力的算術(shù)平均值。盡管這些測(cè)點(diǎn)按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行布置，但是每個(gè)測(cè)點(diǎn)的壓力可能不會(huì)始終相同。

2.2.4 計(jì)算船艙液相體積

根據(jù)各貨艙所測(cè)的溫度、壓力、液位等數(shù)據(jù)，需依據(jù)船艙計(jì)量表將測(cè)得的參數(shù)經(jīng)過(guò)橫傾度、縱傾度、器壁膨脹（或收縮）、溫差、密度差等必要的校正后，即可在艙容計(jì)量表中查出卸貨前船艙中的液相體積V1。卸貨完成后，經(jīng)過(guò)檢查具備計(jì)量條件后，再次按照上述方法對(duì)船艙進(jìn)行測(cè)量并在艙容計(jì)量表中查出卸貨后船艙中剩余的液相體積V2。根據(jù)卸貨前后的液體體積，計(jì)算出所卸載LNG的液體體積Vliq，即：

式中，Vliq為卸載的天然氣液相體積，m3；V1為卸貨前船艙中天然氣的液相體積，m3；V2為卸貨后船艙中天然氣的液相體積，m3。

同時(shí)，應(yīng)記錄好卸貨前后的氣液溫度、壓力等數(shù)據(jù)，以備在下面的各個(gè)計(jì)算中提供基礎(chǔ)計(jì)算數(shù)據(jù)。

3 采集代表性樣品

代表性樣品的采集方法以ISO 8943：2007（E）為準(zhǔn)。LNG在船艙中溫度、壓力條件下，既不是過(guò)冷液體，也不是過(guò)熱蒸氣，而是處于氣液兩相共存的狀態(tài)。此時(shí)獲取代表性樣品的關(guān)鍵是要保持裝卸管線取樣點(diǎn)的溫度、壓力處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。建議裝卸開(kāi)始時(shí)，在管線的LNG流速加速到額定速度并處于穩(wěn)定狀態(tài)后再開(kāi)啟自動(dòng)取樣系統(tǒng)進(jìn)行取樣。裝卸結(jié)束時(shí)，在管線的LNG流速減速前終止自動(dòng)取樣器的取樣。

4 樣品分析測(cè)試

按照ISO 8943：2007（E）獲取到代表性樣品后，在實(shí)驗(yàn)室依據(jù)GPA 2261－2013方法進(jìn)行組成分析。根據(jù)測(cè)試程序，必須對(duì)氣相色譜儀利用有證標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)，以確保氣相色譜分析儀的工作正常，分析的結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。

5 液態(tài)密度計(jì)算

處于常溫下的液體密度可直接用物理測(cè)量方法得到，如柴油、汽油的密度等。但LNG通常的儲(chǔ)存溫度約為－160℃，以保持其液化狀態(tài)。所以，普通的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在現(xiàn)有的條件下難以直接測(cè)量，只能根據(jù)各組分的特性進(jìn)行計(jì)算得到。ISO 6578：1991（E）規(guī)定了冷凍輕烴流體LNG的密度用式（2）進(jìn)行計(jì)算：

式中，ρt為液體在溫度t℃時(shí)的密度，kg／m3；xi為組分i的摩爾分?jǐn)?shù)，%；Mi為組分i的摩爾質(zhì)量，kg／kmol；Vi為組分i的液體在溫度t℃時(shí)的摩爾體積，m3／kmol；Vc為混合組分在t℃時(shí)的摩爾體積減量，m3／kmol。

對(duì)于平均摩爾質(zhì)量不大于20kg／kmol、氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù)小于5%、丁烷的摩爾分?jǐn)?shù)小于5%、戊烷及更重組分的摩爾分?jǐn)?shù)之和小于1%，溫度在－180～－140℃之間的LNG，其Vi可由ISO 6578：1991（E）中的附錄表B.1按內(nèi)插法查得，Vc則按式（3）計(jì)算：

式中，xI為L(zhǎng)NG中甲烷的摩爾分?jǐn)?shù)，%；x2為L(zhǎng)NG中氮?dú)獾哪柗謹(jǐn)?shù)，%；k1，k2為修正系數(shù)，m3／kmol。

k1及k2是和LNG的平均摩爾質(zhì)量和溫度有關(guān)的修正系數(shù)，可在ISO 6578：1991（E）的附錄C中表C.1和表C.2中按內(nèi)插法查得［6］。

6 單位發(fā)熱量的計(jì)算

在貿(mào)易中，買(mǎi)賣(mài)雙方均規(guī)定了所交接天然氣的單位發(fā)熱量的范圍，表示方式通常有單位體積發(fā)熱量和單位質(zhì)量發(fā)熱量。GPA 2172－2009規(guī)定天然氣單位質(zhì)量發(fā)熱量按式（4）計(jì)算：

式中，Hm為天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，MJ／kg；xi為天然氣組分i的摩爾分?jǐn)?shù)，%；Hi為天然氣組分i的發(fā)熱量，MJ／kg；Mi為天然氣組分i的摩爾質(zhì)量，kg／kmol。

7 卸載能量計(jì)算

卸貨時(shí)，在液相不斷地從船艙中輸送到岸罐的同時(shí)，由于船艙中液相體積的減少，必然導(dǎo)致氣相體積的增加而引起氣相壓力降低。為平衡系統(tǒng)壓力，岸罐的氣體可能通過(guò)氣相線返回到船艙，船艙中由于壓力的降低而破壞了氣液平衡，為了建立新的平衡而導(dǎo)致部分液相不斷氣化。因此，卸載的發(fā)熱量應(yīng)該包括液體和氣體兩個(gè)部分。此時(shí)，如果要計(jì)算船艙中氣相和液相的天然氣總量，需要分別對(duì)氣液兩相取樣分析以確定其組成，再根據(jù)組成分別計(jì)算其各自的總量。然后將船艙中的初態(tài)的發(fā)熱量（Q初態(tài)）與終態(tài)的發(fā)熱量（Q終態(tài)）差值即可知卸載的總發(fā)熱量Qm，即：

但是，如果照此計(jì)算，其取樣分析過(guò)程會(huì)非常復(fù)雜。為簡(jiǎn)化計(jì)算，可以認(rèn)為裝載前后的氣相組成相同，在船艙中氣相體積的變化量即是液相體積的變化量。ISO 6578：1991（E）給出了計(jì)算總卸載能量的公式（6）。

式中，Qm為實(shí)際卸載能量，MJ；Vliq為卸載的液相量，m3；ρt為液相在船艙初態(tài)t℃時(shí)的密度，kg／m3；Hm為混合液化天然氣的質(zhì)量發(fā)熱量，MJ／kg；Tvap，2為在終態(tài)時(shí)氣相的溫度，K；Pvap，2為在終態(tài)時(shí)氣相壓力，kPa；Ts為標(biāo)準(zhǔn)參比溫度，288.15K；Ps為標(biāo)準(zhǔn)參比壓力，101.325kPa；Hv為氣相組成體積發(fā)熱量，MJ／m3。

由于天然氣中甲烷占據(jù)絕大部分，而且乙烷等其他組分的相平衡常數(shù)與甲烷的相平衡常數(shù)相比相差很大。所以，在船艙中的氣相中，幾乎都是甲烷所組成。在國(guó)際貿(mào)易中，通常買(mǎi)賣(mài)雙方在技術(shù)文件中都規(guī)定將船艙中的氣相組成按照純甲烷進(jìn)行計(jì)算。

8 卸載質(zhì)量計(jì)算

雖然，在以上的步驟中已經(jīng)計(jì)量出用于貿(mào)易交接結(jié)算的卸載能量，但根據(jù)我國(guó)海關(guān)的要求，在辦理海關(guān)業(yè)務(wù)時(shí)需要使用以質(zhì)量（或重量）為單位的數(shù)據(jù)。卸載前后即初態(tài)或終態(tài)船艙中LNG的總質(zhì)量應(yīng)該是其氣相與液相之和。所以，卸貨質(zhì)量應(yīng)按式（7）計(jì)算：

式中，W為卸載質(zhì)量，kg；W終、W初分別為終態(tài)、初態(tài)的質(zhì)量，kg；V2、V1分別為終態(tài)、初態(tài)液體的體積，m3；Tvap，2、Tvap，1分別為終態(tài)、初態(tài)氣體的溫度，K；Pvap.2、Pvap，1分別為終態(tài)、初態(tài)氣體的壓力，kPa；ρ1、ρ2分別為終態(tài)、初態(tài)溫度下液體的密度，kg／m3；M2、M1分別為終態(tài)、初態(tài)時(shí)氣體混合物的摩爾質(zhì)量，kg／kmol；Z2、Z1分別為終態(tài)、初態(tài)時(shí)混合氣體的壓縮因子；Ts為標(biāo)準(zhǔn)參比溫度，288.15K；Ps為標(biāo)準(zhǔn)參比壓力，101.325 kPa；Vs為理想氣體的摩爾體積，m3／kmol。

在前面的計(jì)量步驟中，已計(jì)量出了卸載的總能量，并且通過(guò)對(duì)代表性樣品的分析測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)計(jì)算出了單位質(zhì)量的發(fā)熱量。凈卸載質(zhì)量可以用式（8）計(jì)算：

9 計(jì)量結(jié)果與誤差分析

經(jīng)過(guò)上述對(duì)船艙液相體積、液體密度、單位熱值、卸載能量、卸載質(zhì)量的計(jì)算，基本上完成了對(duì)一船次LNG的計(jì)量檢測(cè)工作。然而，計(jì)量結(jié)果的誤差如何，或者說(shuō)測(cè)量的不確定度處于怎么樣的程度，也就是說(shuō)計(jì)量結(jié)果能否被廣泛接受呢？

LNG的國(guó)際貿(mào)易計(jì)量是一個(gè)包含了各種復(fù)雜、繁瑣，且需嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)備的系列工程。首先涉及到分子量、體積、密度、發(fā)熱量等基本概念，但這些量又需要按照不同貿(mào)易合同規(guī)定的不同標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行取值和計(jì)算。同時(shí)，還涉及到現(xiàn)場(chǎng)取樣、登輪測(cè)量、實(shí)驗(yàn)室分析化驗(yàn)，以及對(duì)船岸計(jì)量系統(tǒng)和裝置的標(biāo)定、校驗(yàn)，測(cè)量裝置精確度的規(guī)定，貨物取樣程序的詳細(xì)規(guī)定和實(shí)施，貨物氣體和液體溫度及壓力的數(shù)據(jù)讀取和測(cè)量的規(guī)范，對(duì)樣品色譜分析的程序和規(guī)范，測(cè)量裝置發(fā)生故障時(shí)的應(yīng)急措施。因此，其誤差或不確定度的影響因素復(fù)雜、多變，且是多方面的，與某一分析化學(xué)過(guò)程的誤差或不確定度的分析有著巨大的差別。就計(jì)量中涉及到的標(biāo)準(zhǔn)而言，這些標(biāo)準(zhǔn)都尚未給出不確定度，甚至有的標(biāo)準(zhǔn)連重復(fù)性要求也未給出，如取樣標(biāo)準(zhǔn)ISO 8943（取樣標(biāo)準(zhǔn)）、ISO 6578（靜態(tài)計(jì)量）、ISO 13398（船上交接程序）、GPA 2145（物性常數(shù)）、ISO 19739（硫化物分析）。GPA 2261（組成分析）雖給出了重復(fù)性的要求，但也沒(méi)有給出不確定度。因此，按照現(xiàn)有的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于LNG的計(jì)量尚不能給出不確定度水平。

表1是對(duì)運(yùn)輸船“DAPENG SUN”的連續(xù)10個(gè)航次進(jìn)行計(jì)量的數(shù)據(jù)。卸貨港的所有計(jì)量方法完全按照上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，裝載數(shù)據(jù)是SGS計(jì)量的結(jié)果。該輪的裝貨港為澳大利亞，卸貨港為中國(guó)大陸。

表1 DAPENG SUN連續(xù)10個(gè)行次計(jì)量數(shù)據(jù)Table 1 Measurement data of 10 consecutive voyage by DAPENG SUN

LNG運(yùn)輸船在建造時(shí)，為了節(jié)選成本和減輕船舶自身的重量，通常不設(shè)置再液化裝置。為了保持船艙壓力的平穩(wěn)以確保航行的安全，將BOG經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)加壓后輸送到機(jī)房作為動(dòng)力燃料。在船舶的保溫條件以及外界的環(huán)境情況不變的情況下，BOG的量主要取決于時(shí)間。從澳大利亞到中國(guó)大陸約需7天航行時(shí)間，根據(jù)船方經(jīng)多個(gè)航次的測(cè)定，期間的BOG量約1 000t左右。為了分析裝卸港的計(jì)量誤差，需要對(duì)卸貨港的數(shù)據(jù)進(jìn)行BOG修正。BOG修正后的相對(duì)偏差是修正后的卸港數(shù)據(jù)相對(duì)于裝港數(shù)據(jù)的偏差。

通過(guò)表1數(shù)據(jù)可以看出，經(jīng)過(guò)BOG修正后，裝卸港的計(jì)量數(shù)據(jù)非常接近，誤差范圍在3／1000以?xún)?nèi)。

參照有關(guān)的LNG靜態(tài)計(jì)量手冊(cè)，LNG的計(jì)量交接允許最大誤差為［7］：體積測(cè)量允許誤差±0.21%、密度計(jì)算允許誤差±0.27%、能量計(jì)算允許誤差±0.35%。

所以，質(zhì)量交接的允許誤差為：

10 結(jié)語(yǔ)

從表1中對(duì)“DAPENG SUN”連續(xù)10個(gè)航次的計(jì)量數(shù)據(jù)可以看出，每個(gè)航次的計(jì)量偏差均小于交接規(guī)定的允許誤差。因此，所選定的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，以及在液化天然氣計(jì)量中的各個(gè)計(jì)量步驟的應(yīng)用是可靠的，按照該計(jì)量方法得出的計(jì)量結(jié)果偏差符合相關(guān)規(guī)定的要求，可被貿(mào)易雙方所接受。

由于目前對(duì)LNG的計(jì)量是檢測(cè)機(jī)構(gòu)按照貿(mào)易合同規(guī)定的條款，將各個(gè)檢測(cè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行簡(jiǎn)單集合后所進(jìn)行的工作，而不是完全按照某一系統(tǒng)、規(guī)范的程序來(lái)進(jìn)行。所以，該計(jì)量方法存在一定的局限性，尤其是在不確定度控制方面的缺陷尤為突出。隨著船輸LNG貿(mào)易的不斷發(fā)展，其在貿(mào)易中測(cè)量的不確定度的分析和控制還有待進(jìn)一步的研究和完善，希望形成更為成熟的測(cè)量方法標(biāo)準(zhǔn)。

［1］ISO 13398：1997（E）Refrigerated light hydrocarbon fluids－Liquefied natural gas－Procedure for custody transfer on board ship［S］.1997.

［2］GPA 2261－2013Analysis for Natural Gas and Similar Gaseous Mixtures by Gas Chromatography［S］.2013.

［3］GPA 2172－2007Calculation of Gross Heating Value Relative Density and Compressibility Factor for Natural Gas Mixtures from Composition al Analysis［S］.2007.

［4］ISO 6578：1991（E）Refrigerated hydrocarbon liquids－static measurement calculation［S］.1991.

［5］張福元，王勁松，孫青峰，等.液化天然氣的計(jì)量方法及其標(biāo)準(zhǔn)化.石油與天然氣化工，2007，36（2）：157－161.

［6］趙保才，李濤.LNG靜態(tài)測(cè)量計(jì)算［J］.油氣儲(chǔ)運(yùn)，2006（8）：36－38.

［7］桑家軍.液化天然氣海運(yùn)交接計(jì)量技術(shù)的研究［D］.大連：大連海事大學(xué)，2008：62－63.

Practice application of shipping LNG measurement

Zhang Qifang，Chen Guofeng，Chen Xiangyang，Ye Ruijun
（Shenzhen Entry－Exit Inspection and Quarantine Bureau，Shenzhen518067，China）

The characteristics of shipping liquefied natural gas（LNG）as well as the difference between LNG and general merchandise measurement in trade，and the necessity of energy calculation，are introduced in this paper.Analysis and introduction of the method and step of a series of detection methods，such as the calculation of tank capacity，liquid density，unloading energy and mass，and unit heating value，provide a practical reference for the detection of liquefied natural gas.

LNG，energy，unloading，unit heating value，density

TE832.2

A

10.3969／j.issn.1007－3426.2015.05.020

張其芳（1958－），男，高級(jí)工程師，現(xiàn)任職于深圳出入境檢驗(yàn)檢疫局工業(yè)品檢測(cè)技術(shù)中心，從事天然氣計(jì)量檢測(cè)工作。E－mail：hello2008sz＠126.com

2015－04－15；

2015－07－17；編輯：鐘國(guó)利