LNG船到港贸易计量方法

　　LNG到港贸易计量涉及到买卖双方的经济利益，因此对其计量的准确性和可靠性要求十分严格。国际上LNG贸易按照越过船舷热值进行交接。从LNG卸船计量的设备、计量单据、计量程序等方面进行阐述，同时对目前LNG到港计量遇到的问题进行分析总结。希望为相关LNG到港计量给出一定的帮助。

　　关键词：LNG到港计量；CTMS；贸易交接；热值；密度

　　1国际LNG贸易交接形式

　　国际上LNG贸易交接有“装载港船上交货（FOB）”和“目的港船上交货（DES）”[1]。LNG到港交接计量一般采用ISO、ASTM、GPA等国际标准[2]，国内相较国际LNG同行业起步晚，因此我国暂时还没有被国际认可的LNG计量标准，相关国家标准在实际LNG到港计量中尚未得到广泛应用[3]。LNG计量标准的选择由贸易双方自行商定。LNG计量的目的除了获得能量用以计量交接外，还需要获得质量用以报关结税。

　　2计量设备

　　2.1液位测量

　　LNG船舱液位计一般配一套主系统一套辅系统。两套系统基于不同的工作原理，主系统发生故障时按贸易合同采用辅系统进行测量交接。国际上LNG船都采用雷达液位计作为主系统，浮子液位计作为辅系统。无论采用哪种计量，液位读数均应至少读取5次，最后取平均值作计量值，一般精确到0.1mm。随着国际LNG贸易增长，相关方利益错综复杂，为确保计量准确性，越来越多的LNG船配备两套雷达系统作为主系统，浮子系统作为参照用。

　　2.2温度测量

　　由于LNG的低温特性，LNG船舱内会安装多个温度探头用以测量船舱内气液相的温度，一般LNG船都会配两套相同的温度检测系统。每套系统由多个温度探头组成，分布在舱底舱壁舱顶等位置。根据探头位置不同配合液位计测得的液位，可知探头测得温度为气相还是液相温度。每个舱气相和液相温度检测值分别进行求和平均可得每舱气相和液相温度值。

　　2.3压力测量

　　LNG船舱压力测量只涉及气相空间压力测量，LNG船计量时各舱均处于气相连通状态，因此各舱压力基本相同。气相压力计算取各舱压力进行平均即可。测量误差在±1%以内。

　　2.4横倾纵倾测量

　　LNG船舶停靠在码头由于会受到海水和风等影响会出现横倾和纵倾。横倾指船舶向左舷或右舷倾斜程度，纵倾是船头和船尾偏离水平线倾斜程度；加上液位计一般都不在船舱中心安装，因此在进行计量时测量的液位与船舶水平状态下测量值存在差异。在进行计量时，船舶横倾与纵倾值必须被采集记录，以便后续按照官方舱容表进行体积校正。

　　2.5CTMS系统

　　CTMS（CustdyTransferMeasurementSystem）是船运LNG贸易的主要计量系统，国际上要求LNG船舶至少配备两套CTMS用以确保计量的可靠性。除气质分析报表外其他所有计量报表均由此系统给出。CTMS会收集液位测量仪、温度传感器、气相压力仪、以及船舶纵横倾姿态等数据。该系统可以将相关LNG货物参数与船舶纵倾横倾值按系统内已有的官方舱容表进行自动校正得出实际LNG体积值。

　　2.6LNG取样装置

　　为防LNG在弯管处产生涡流汽化，导致取样探头采集到的不是纯液相LNG，LNG取样探头必须装在直管段上。探头的毛细管直接插入卸船总管中部或偏下位置。采集的LNG经加热器充分汽化后输送至采样罐内，待取样结束后均匀加压至采样瓶内，如图1所示。LNG卸货分提速、全速、降速三阶段，取样均在全速阶段。LNG取样分为连续取样和非连续取样两种，无论哪种取样基本原理都是将LNG均匀气化后匀速导入取样罐内[4]。目前国内大多数接收站均采用连续取样，一般采集全速时间段内80%的时间段样品。为确保采样可靠性，在全速卸货时需先对采样罐和采样瓶进行洗瓶作业（一般三次）后进行采样。

　　2.7组分分析装置

　　天然气组分分析有在线色谱分析和离线实验室分析两种，一般接收站都配有两种分析系统。不过鉴于LNG交接采用能量计价，对组分要求严格，因此贸易交接采用精度较高的离线实验室气相色谱分析出具的报告，在线色谱分析仪只作为参考。

　　3LNG计量流程

　　LNG船到港计量分为首次和末次计量，两次计量均需LNG船舱处于一个相对封闭、稳定状态，保证船舱内气相和液相空间均无介质出入，因此在计量时船方BOG压缩机、GCU（气体燃烧装置）、再冷凝器等相关BOG处理装置处于停止状态。为减少横倾和纵倾带来的修正影响，计量时需对船舶浮态进行调平，横倾＜0.05°、纵倾＜0.05m。船舶到港前，岸方会要求船舱压力控制在12~15kPa，为维持此压力船上BOG处理设备基本都是运行状态。首次计量前这些设备都会关停，随着船舱内LNG挥发船舱压力会逐渐升高，为降低因卸料臂操作不当导致气密不合格带来卸货时间后延的风险，首次计量都是在卸料臂气密测试合格后，船岸双方阀门处于关闭状态进行。卸货后，对卸料臂进行排液，当排液结束船方甲板导淋口检测无残液后进行末次计量。首末次计量及岸上组分分析可得出如表1所示的相关计量单据。CTMS系统根据前尺和末尺计量数据，通过系统横倾、纵倾修正，在卸货数据单据中直接给出卸载LNG体积数VLNG（m3）。为确认此数据的正确性，相关计量人员会根据前尺、末尺计量单据结合舱容表进行校正后与此数据进行对照确保数据正确无误。根据实验室出具的组分分析报告单和相关单据得到的LNG温度TLNG（℃），结合贸易合同约定的计算标准可得出LNG密度DLNG（kg/m3）、单位质量热值Hm（MJ/kg）[5]。卸载LNG热值（MMBTU）。船上相关气体热值计算包括返舱气、电机消耗、GCU消耗等，一般合同约定气体组分为纯CH4（质量热值HCH4=55.574MJ/kg），通过卸货后返气体积VBOG（VBOG=VLNG）（m3）、舱压PV（mbar）、舱内气相温度TBOG（℃），可得返舱BOG热值（MMBTU）。卸货过程中船上电机消耗MGTE（kg）和GCU消耗MGCU（kg）热值（MMBTU）。贸易交接LNG总热值，贸易交接LNG质量（kg），贸易交接体积（m3）。计算流程如图2所示。

　　4问题分析及总结

　　（1）船上液位计均有最低计量精度，若卸货结束后有的货舱液位低于最低精度，买卖双方约定以液位计最低计量精度为末次计量液位，此约定利于买方。多数会在卸货余量小于最低液位精度体积；或船方全部卸货后；偶尔由于船方操作失误导致各舱卸货后液位差较大，对此情况开船前会时会提醒船方注意停泵时机控制，或卸货后要求船方用船上喷淋泵进行导舱作业，以便各舱液位均高于最低液位精度减少计量误差。（2）船上相关BOG处理系统启停比较麻烦，工艺调整耗时0.5~1h左右。对于紧急情况，如船方需紧急离泊、舱压较高停止设备无法保证安全、船方卸货中需一直使用BOG作为燃料等；由于CTMS计量时采集数据可能不到10s，在此过程中BOG的消耗很小可忽略。结合实际，在首末次计量时双方会约定无需停止BOG处理系统。（3）样品采集必须在全速卸货过程中进行。如需卸货中止，船方应提前0.5h通知岸方暂停采样，待卸货恢复全速后再进行继续采样。如因为操作失误或仪器故障导致采样失败，将影响贸易计量结果。对此种情况，买卖双方一般约定采用在线分析数据或采用五船以上相同LNG产地、船型、运距和工况的卸货港组分分析报告作为结算用数据。（4）LNG到港计量必须保证相关流量计、CTMS等系统证书在有效期内；整个卸货取样操作必须按照程序进行；确保每一次计量相关方（海关、船方、岸方、检测机构等）都在场监督，认真对待每一份计量单据签字盖章，以防产生法律纠纷。目前我国还没有自己LNG贸易到港计量标准，随着我国LNG进口贸易的增长，在贸易交接中形成我国自己的国际认可的LNG到港计量标准十分迫切。

　　参考文献

　　[1]国际商会.国际贸易术语解释通则[M].北京：中国民主法治出版社，2010.

　　[2]罗勤，杨果，郑琦，等.俄罗斯天然气产品测量、计量保障体系简介[J].天然气工业，2009，29（4）：86-88

　　[3]陈赓良.对天然气能量计量溯源性的若干认识[J].石油与天然气化工，2007，36（2）：162-168.

　　[4]黄维和，罗勤，黄黎明，等.天然气能量计量体系在中国的建设和发展[j].石油与天然气化工，2011，40（2）：103-108.

　　[5]张其芳，陈国峰，陈向阳，等.船输液化天然气计量应用实践[J].石油与天然气化工，2015，44（05）：95-99.

　　作者：张震