（青岛液化天然气有限责任公司）
摘要：随着天然气在中国能源市场上占得的比重越来越大，国内LNG接收站的建设也进入了快速发展阶段。LNG接收站的计量损耗计算对节约能源、控制成本有着根本上的指导意义。本文对LNG接收站天然气计量损耗的来源、计算方式、影响因素进行了分析，对LNG接收站的能源损耗控制有一定参考意义。
关键词：天然气；LNG接收站；损耗；影响因素
1.概述
LNG(Liquefied Natural Gas) 即液化天然气，主要成分为甲烷。天然气是一种清洁能源，燃烧后产生二氧化碳少于其他化石燃料量，且无硫化物和粉尘产生，使用天然气替代传统化石燃料对空气质量会有明显改善作用[1]。根据中国石油经济研究院 《2050年世界与中国能源展望 (2018版)》 预测，2035年天然气占中国一次能源消费比重将达到 15 %，2040 年天然气消费达到峰值[2]。截至2018年年底，我国共计投产LNG接收站19座[3]，更有数十座LNG接收站在建设和计划建设阶段，LNG产业正在蓬勃发展。
LNG接收站除了LNG的接卸、储存功能外，还具有气化、外输等生产功能，各个环节均有计量设备。通常LNG接收站均采用周期盘库的方式来发现并控制计量损耗。导致计量损耗发生的原因主要有盘库方式的合理性，计量设备的准确度，以及人为因素。因人为因素偶发性大，本文暂不讨论。
2.盘库方式合理性分析
LNG接收站周期盘库是指在一定统计周期内，对LNG接收站内物料外购量、库存量、外销量、生产用气及火炬放空量经过公式进行计算，得到损耗及损耗率的行为。周期盘库的合理性主要由盘库周期和计算公式来决定。
2.1 盘库周期
盘库周期应根据生产实际需要确定。按国内某LNG接收站（以下简称A接收站）为例，A接收站气化外输能力为每年450×104t，站内建有4座罐容为16×104 m3的LNG 储罐，3座罐容为3×103m³的乙烷球罐，3座罐容为3×103m³的混合轻烃球罐，4路天然气外输计量支路，2路BOG外输计量支路，20台LNG 装车橇，4台乙烷装车撬，4台混合轻烃装车撬。高峰期每日天然气气化外输量约1500×104Nm³，BOG外输量约13×104Nm³，LNG装车约5000t,乙烷装车约300t,混合轻烃装车约400t。根据生产经验和结算需求，A接收站盘库周期定为旬、月、季、年四类，且节点均定为自然旬、月、季、年最后一日的0:00，结算数据采用盘库数据。高峰期间或特殊生产期间按需求增加日盘或不定期盘库。特别注意的是，为了保证损耗计算准确，A接收站要求盘库节点前1小时停止装车，重要盘库周期（如年盘）尽量不安排卸船任务。
2.2 损耗计算公式
A接收站天然气损耗计算公式为：
F=A+B1-B2-C-D-E （1）
G=F/（A+B1）*100% （2）
式中，A为盘库周期内卸船量，t；B1为期初罐存量，t；B2为期末罐存量，t；C为气体外输质量，t；D为装车外运质量，t；E为自耗气质量，t；F为损耗量，t；G为损耗率。各项原始数据均采用质量单位参与计算。
3.计量设备准确度影响分析
损耗计算的各项数据均源自相对的计量设备。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆故可根据式（1），依次分析各环节中计量设备对天然气损耗计算的影响
3.1卸船量
不论是FOB（装载港船上交货）或DES（目的港船上交货），A接收站均采用在目的港卸船期间第三方检验机构出具的船舱数量检验证书上的重量作为盘库卸船量，并认为其数据准确。
3.2罐存量
根据物料种类不同，A接收站的罐存计算分LNG罐存和轻烃罐存计算两种。A接收站根据《JJG 168-2005立式金属罐容量检定规程》、《JJG642-2007球形金属罐容量检定规程》、4台LNG储罐检定证书、6台轻烃球罐检定证书，《GBT 24962-2010冷冻烃类流体 静态测量 计算方法》等技术文件，分别编制了“LNG储罐静态计量算量表”和“ 轻烃球罐静态计量算量表”用于LNG储罐和轻烃球罐罐存计量。需要计算LNG罐存时，录入LNG的液相温度、气相温度、液位、气相压力，再根据LTD测得相应LNG密度及对应温度，就可得到LNG罐存质量。计算轻烃球罐罐存时，录入物料的液相温度、气相温度、液位、气相压力，再根据化验室取样测得的相应物料密度，即可算得轻烃球罐罐存。
根据实际经验，在参与罐存量计算的各个参数中，液位测量和密度测量的准确度对结果影响较大。为保证计算准确，每台罐的液位均有两台伺服液位计（一主一副）、一台雷达液位计测量，参与罐存计算的为主伺服液位计测得数据，其他液位计测得数据作参考、检验用。由于LNG储罐采样系统的局限性，化验室无法采得能够代表整个储罐内物料质量的样品，故在计算LNG储罐罐存时，取LTD测得的平均密度值参与计算。
另外，据调研，多数LNG接收站在计算罐存时会忽略储罐上部气相空间的质量。而A接收站在进行损耗计算时，特别地将气相质量算入罐存，提高了计量准确度。
3.3气体外输质量
A接收站的气体外输主要有天然气外输与BOG外输两种。
3.3.1天然气外输
A接收站的计量撬装系统主要包括计量管路、超声波流量计、温度与压力变送器、自动取样装置、流量计算机监控、计算机网络服务器、外输管线及相应阀门仪表。超声波流量计负责测得外输体积，并根据在线色谱测得组分和温度、压力变送器测得的工况参数算出外输质量。由于外输量较大，故在此计算过程中，流量计、色谱仪和温度、压力变送器的准确度均对计算结果有较大影响。
3.3.2 BOG外输
A接收站的BOG外输采用涡轮流量计计量，配套有温度、压力变送器和流量计算机，直接测得体积量。由于该外输量较小，A接收站采用约定的气化率将该体积量转化为损耗计算所需要的质量。
3.4 装车外运质量
装车外运的计量手段为汽车衡计量。由于装车量较大，故汽车衡的准确度对损耗计算影响较大。为保证汽车衡计量准确，A接收站每半年对汽车衡检定一次，并对站内的汽车衡定期进行相互比对。
3.5 自耗气质量
A接收站的自耗气来源有火炬长明灯、SCV、锅炉、食堂和火炬放空。其中火炬放空采用超声流量计计量，其余耗气项目为涡街流量计计量，测得量均为体积量，再由约定气化率转化为损耗计算所需要的质量。火炬长明灯和食堂每个周期所耗自耗气相差不大，故对损耗计算影响较小。SCV、锅炉和火炬放空是根据生产需要运行的，耗气量较大，故其流量计准确度对损耗计算影响较大。
4.总结
根据A接收站的天然气损耗计算过程，可以看出盘库方式的合理性、计量设备的准确度都对损耗计算有着较大影响。为保证损耗计算准确，需做到以下几点：1、盘库周期与生产实际相结合；2、保证关键计量设备准确度；3、严格按照检定规程进行计量设备检定工作；4、约定合适的气化率参与体积量和质量之间的转换。
参考文献
[1]童家麟,吕洪坤,蔡洁聪,韩高岩,孙五一.国内天然气分布式能源发展现状与应用前景综述[J].浙江电力,2018,37(12):1-7.
论文作者:岳晓莹
论文发表刊物:《知识-力量》2019年6月下
论文发表时间:2019/4/4
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