液化天然气计量方法及误差分析

摘要：针对液化天然气的计量问题，本次研究首先对常见的液化天然气计量方法进行系统的研究，在此基础上，对液化天然气计量过程中误差问题出现的原因进行系统分析，为推动液化天然气计量技术的进一步发展奠定基础。研究表明：常见的液化天然气计量方法相对较多，主要有密度计量法、体积计量法以及质量计量法等，在进行大宗液化天然气交易的过程中，国际上普遍使用的计量方法为离岸交接计量法，该种计量方法主要是在装有液化天然气船只上进行;尽管液化天然气的计量方法相对较多，但是在计量的过程中仍然会出现误差问题，其中，计量设备、液化天然气组分是影响计量误差的重要原因。

关键词：液化天然气;计量方法;误差分析;计量设备;组分

0 前言

将液化天然气与压缩天然气相比可以发现，液化天然气在商品天然气中以一种特殊的形式存在，通过对该种类型的天然气进行加工生产，可以解决目前各个地区天然气资源分布不均匀的问题[1]。在进行液化天然气交易的过程中，计量工作十分重要，其直接关系到交易过程的公平性，目前，液化天然气交易所使用的计量方法相对较多，但是所有的方法在计量的过程中都会出现一定的误差问题。本次研究在对计量方法进行系统总结的基础上，对计量误差问题进行研究，为推动液化天然气计量的进一步发展奠定基础。

1 液化天然气计量方法研究

通过对液化天然气的产业链进行系统分析可以发现，其计量工作主要可以分为三个方面，分别是液化前的计量工作、气化前的计量工作以及气化后的计量工作，对于液化前的计量和气化后的计量而言，其都属于管道计量的范畴，管道计量方面的技术相对较为先进，所制定的计量标准相对较为完善，因此，本次研究主要是对气化前的液化天然气计量工作进行分析[2]。在液化天然气气化之前，其计量工作的开展与油品计量工作存在一定的相似之处，其计量方式可以分为两种类型，分别是动态计量以及静态计量，对于液化天然气而言，在进行气化之前，其温度相对较低，使用部分类型的计量设备虽然可以对其进行动态计量，但是计量过程中无法对设备进行检定或者校准，因此，气化前的计量工作主要以静态计量为主，气化前的计量工作与油品的计量十分相似，基本都是通过对储罐的液位进行全面的测量，最终对其体积进行计算，然后使用密度计量设备，在得到液化天然气的密度以后，就可以对其质量进行计算，但是液化天然气的计量设备与油田的计量设备之间也存在较大的差异，液化天然气的计量设备可以在极低温度下使用，如果需要对其能量进行计量，还需要对液化天然气的发热量以及能量进行全面的计算[3]。通过进行国内外调研发现，常见的液化天然气计量方法可以分为十种类型：①容积标定，该种计量方法适用于储存在储罐中的液化天然气，可以使用物理标定法、照相标定法以及三角标定法进行计量;②液位计量，常见的液位计量设备分为三种类型，分别是电容液位计量设备、浮式液位计量设备以及微波液位计量设备;③温度测量，对于液相的液化天然气而言，可以使用电阻温度计进行温度测量，对于气相的液化天然气而言，可以使用热电偶进行温度测量;④样品采样，该方法主要是使用相关的设备，对液体样品进行采集，在液体均匀气化以后，对其进行成分分析;⑤组成分析，液化天然气的组分分析过程与管输天然气基本一致;⑥密度计算，工作人员可以根据液化天然气的组分分析结果以及温度数据，对密度进行合理的计算;⑦体积计算，使用相关设备对介质的液位、温度以及压力等数据进行测量，然后根据容积的标定结果，对体积进行计算;⑧质量计算，根据密度计算数值以及介质的体积，对介质的质量进行计算;⑨发热量计算，根据介质的组成分析，可以计算其发热量;⑩能量计算，根据介质的发热量数据以及质量计算结果，可以对能量进行计算。一般情况下，如果需要对大量的液化天然气进行计量，国际上会选用离岸交接计量法，如果液化天然气通过船只运输，则计量的地点就是在船只上，如果使用汽车进行运输，则会使用地磅进行计量，如果使用火车进行运输，会采用轨道衡对其进行计量。

2 液化天然气计量误差分析

液化天然气在进行计量的过程中，所产生误差的原因可以分为两个方面，分别是计量设备原因以及介质组分原因。在计量设备方面，通过对我国液化天然气接收站进行调研发现，其使用的计量设备主要以超声波流量计为主，该种类型的计量设备使用精度相对较高，且安裝使用都十分方便，其主要是基于超声波的原理，根据不同介质的流动速度进行计量，传播速度属于该种类型计量设备使用过程中的重要参数，但是该种设备在使用的过程中，由于超声波信号产生变化，最终会引发计量误差问题，引发超声波信号变化的原因相对较多，例如环境中存在大量的噪音、超声波信号的衰减速度相对较快、液化天然气在流动的过程中密度并不均匀、设备中的换能器被污染等因素，都将会导致超声波信号出现变化。在介质组分方面，如果需要对液化天然气的总热值进行计量，则需要使用到液化天然气的组分信息，如果对单个组分进行测量的精度相对较差，将会导致所有组分的分析结果出现偏差，通过对液化天然气组分进行进一步的研究发现，在介质摩尔质量增加的前提下，组分变化对计量结果产生的影响越大，对于我国大多数的接收站而言，其接收的液化天然气组分之间存在一定的差异，甲烷的含量基本维持在88%-99.88%之间，由此可见，需要尽可能的提高介质组分的测量结果，最终使得介质的计量精度得到提升。

3 结论

综上所述，液化天然气的出现有助于平衡各个地区的能源供给，对于推动我国社会的全面发展十分重要，计量属于液化天然气交易过程中的重要工作，如果计量工作存在问题，则会影响液化天然气交易的公平性，目前，常见的天然气计量方法相对较多，但是每种方法在使用的过程中都会出现误差问题，未来需要从计量误差出现的原因出发，全面降低计量误差，确保液化天然气交易的公平性。

参考文献：

[1]袁明，钱敏科.液化天然气（LNG）加气机检定方法的实验结果比较分析[J].工业计量，2017，27（01）：28-30.

[2]张秋萍.液化天然气加气机示值误差测量值的不确定度评定[J].计量与测试技术，2015，42（09）：62-63.

[3]柯小伟.用标准表法测量液化天然气加气机示值误差的不确定度评定[J].科技风，2017（16）：254.

作者简介：张沛钰（1989-），女，新疆乌鲁木齐人，工程师，从事液化天然气计量分析工作。