摘要：基于LNG是低溫易揮發(fā)的烴類混合物，為公平起見，LNG國際貿(mào)易均采用能量作為最后的結算依據(jù)，因此獲取準確的交接量及組分數(shù)據(jù)是貿(mào)易交接開展的基礎。首先系統(tǒng)介紹貿(mào)易計量交接各環(huán)節(jié)流程，從技術層面上分析影響貿(mào)易交接順利進行的相關因素，主要包括卸貨前分析計量設備適用性檢驗、樣品采集流程、分析步驟及取樣分析使用標準等； 其次結合近年來貿(mào)易交接常見問題，主要是不同船型船壓控制、取樣或分析爭議判定等提出相應解決措施；最后基于國情提出發(fā)展建議，可為其他接收站提供參考依據(jù)。

0 前言

從世界范圍來看，LNG 貿(mào)易交接已形成一套統(tǒng)一的國際標準化流程?；贚NG 低溫、易揮發(fā)的特點，LNG計量目前尚不能簡單地用流量計對其進行實時動態(tài)測量，現(xiàn)行的國際標準僅對其靜態(tài)測量方式進行了詳細闡釋。與大宗油品靜態(tài)計量類似，LNG 到港靜態(tài)計量是依靠船上的船載卸貨計量系統(tǒng)（CTMS 系統(tǒng)） 自動記錄船艙液位繼而換算成船艙體積，通過船艙橫、縱傾等其他修正自動核算體積，再利用密度計算其質(zhì)量，由于不同氣源的天然氣組分不同、熱值不同，為公平起見，LNG國際貿(mào)易均采用能量作為最后的結算依據(jù)，因此在LNG貿(mào)易交接中，獲取代表性樣品并精確測定出樣品組分是非常關鍵的環(huán)節(jié)。

1 體積測量

1. 1 卸貨船上計量設備適用性的檢驗

基于LNG的特殊性，船上計量儀表必須在設計階段就得到由各相關方同意的工業(yè)認可權威機構鑒定認證證書。在計算卸貨數(shù)量之前，檢驗人員需要檢驗艙容表、液位、溫度以及壓力測量系統(tǒng)是否進行有效標定且標定日期是否過期，誤差范圍是否超過標準范圍等。各儀表測量精度見表1。

1. 2 體載體積量的確認

CTMS系統(tǒng)自動記錄船艙液位，校正船舶橫、縱傾對液位造成的影響，自動核算LNG體積。與此同時，檢驗人員也可以利用現(xiàn)場獲取的浮子液位計讀數(shù)，對照船方提供的艙容－液位對照表查詢相關數(shù)據(jù)并直接計算LNG體積，進而對CTMS系統(tǒng)自動核算的LNG體積進行校核，卸載的LNG體積量由卸載起始與結束的LNG船艙總體積量差值決定。CTMS系統(tǒng)在記錄船艙液位的同時記錄氣液相溫度、船艙壓力等重要參數(shù)，這些參數(shù)會被用于計算最終的卸載能量。LNG船舶到港計量交接流程見圖1。

2 取樣及品質(zhì)檢定

2. 1 卸貨前分析計量設備適用性的檢驗

分析計量設備投用前，檢驗人員必須檢驗化驗室氣相色譜儀、化驗室氣相色譜儀用的標準氣、在線取樣器和在線氣相色譜儀是否經(jīng)過有效標定，核實標定單位名稱及資質(zhì)文件，標定日期是否過期，誤差范圍是否超過標準范圍等。檢驗氣相色譜儀的狀態(tài)是否良好，并用標準氣體進行標定，以確保檢測數(shù)據(jù)的準確性。

2. 2 取樣

LNG 代表樣本將依照ISO 8943－2007（E）《冷凍液態(tài)輕烴輕質(zhì)流體—液化天然氣連續(xù)取樣方法》（以下簡稱ISO 8943－2007）規(guī)定或依照買賣雙方的等效共識，在平穩(wěn)的卸載過程中獲得。需采取預防措施避免LNG樣本在被送達蒸餾器之前任何一部分樣本發(fā)生汽化。采樣點位置、采樣探測器、采樣點及蒸餾器之間的管道安排、蒸餾器及相關控制設備根據(jù)ISO 8943－2007標準設計。主要控制點：

1）取樣區(qū)間僅是卸貨速度達到全速后的一段時間，不包括最初開始時流量急劇增大和停止前流量降低的時間。

2）在取樣期間，由于船上泵或緊急切斷閥啟動，造成LNG輸送線的壓力和流量發(fā)生突然變化時，則應停止取樣，直到LNG流量恢復正常再取。

3）為防止在線取樣系統(tǒng)出現(xiàn)故障，還需進行手工取樣，即在卸貨速度達到全速后，每隔1 h 采取1個樣品。

4）1個有代表性的樣品需封存30 d或其他約定時間，如有爭議的樣品，需保存到買賣雙方一致同意處理的期限為止。

LNG取樣區(qū)間示意圖見圖2。

2. 3 品質(zhì)分析

品質(zhì)分析目前國內(nèi)比較通用的是離線分析法，即通過在線取樣裝置，將少量汽化后的LNG通過樣瓶收集后，在實驗室利用氣相色譜分析儀對其進行品質(zhì)分析，主要控制要點如下：

1）離線分析法應遵循國際通用標準GPA 2261《利用氣相色譜儀分析天然氣和類似氣體混合物》（以下簡稱GPA 2261）或買賣雙方達成一致的其他國際通用標準。

2）最后的分析結果保持在GPA 2261可重復性寬限范圍內(nèi)。

3）確認分析結果的再現(xiàn)性是否符合標準所規(guī)定的誤差范圍。

4）對比手工取樣樣品的分析結果與在線樣品的分析結果。

5）相關利益方代表應對組分數(shù)據(jù)簽字確認。

3 貿(mào)易交接關鍵點控制

3. 1 卸船期間壓力控制

壓力控制是影響卸貨正常進行的關鍵，關系到卸貨效率及卸貨安全。船舶到港前，岸方通過調(diào)節(jié)壓縮機負荷控制儲罐壓力，船方則通過蒸發(fā)氣（BOG）處理系統(tǒng)調(diào)節(jié)船艙壓力。卸貨期間，船岸兩側氣相空間通過氣相臂連通以保證壓力穩(wěn)定，卸貨順利進行。

3. 1. 1 正常工況

通常情況下，在卸貨伊始，卸貨泵逐漸開啟，卸貨流量逐步增大，船艙氣相空間增大導致壓力迅速下降，此時需由岸方通過氣相臂向船艙補壓，以保證貨艙壓力平衡。當岸方BOG不足以補充船艙壓力時，應適當減小卸貨速率，避免引發(fā)船艙低壓報警或緊急切斷（ESD）連鎖關斷。此外，也可通過接收站外輸高壓天然氣直接對船艙補壓，滿足船艙壓力平衡。若卸船前，岸方壓力較高，則卸貨初始階段，岸方儲罐會通過氣相臂向船艙排氣。

3. 1. 2 非正常工況

目前，LNG船隊主要有3種船型，即常規(guī)船、Q-Flex和Q-Max型（Q-Flex 和Q-Max型統(tǒng)稱Q型船）。LNG船型及主要參數(shù)見表2。

不同船型的BOG處理裝置不同，Q型船BOG處理方式為開啟再液化系統(tǒng)將BOG液化后返回船艙，常規(guī)船則通過氣體燃燒裝置（GCU）處理BOG，按照行業(yè)慣例，為保證計量的準確性，在卸貨前應關閉任何影響計量的裝置以保證船艙處于密閉、穩(wěn)定狀態(tài)，包括再冷凝裝置（Q型船）及GCU（常規(guī)船）等，再冷凝裝置啟停需要1.5～2 h，且在再液化裝置及GCU關閉期間，卸貨期間儲罐壓力較難控制，若卸貨期間，作為船岸壓力調(diào)控系統(tǒng)的接收站BOG處理系統(tǒng)出現(xiàn)故障，極易造成船岸兩側同時超壓，極大威脅卸貨安全，參考國際上其他國家卸船操作流程并通過國內(nèi)接收站實際操作驗證，以下方法在很大程度上既可保證計量公平又可確保壓力穩(wěn)定：

1）對于Q型船：在預冷、卸貨加速或減速、吹掃等時段保持再液化裝置處于開啟狀態(tài)能有效控制船艙壓力，卸貨操作更安全。

方案一：在卸貨前計量時，再液化裝置處于開啟狀態(tài)；卸貨前計量完成且艙壓穩(wěn)定后，船方可關閉再液化裝置； 在卸貨減速前1 h逐步開啟再液化裝置；卸貨后計量時，再液化裝置處于開啟狀態(tài)并與卸貨前計量的狀態(tài)保持一致。

方案二：再液化裝置在整個卸貨作業(yè)一直處于開啟狀態(tài)，卸貨前計量和卸貨后計量時，再液化裝置狀態(tài)保持一致。

優(yōu)化后卸貨流程圖見圖3。

2）對于常規(guī)船：在消耗BOG能夠精確計量的前提下，可以允許常規(guī)船燃燒BOG或者使用BOG作為燃料，特別是在出現(xiàn)LNG船艙壓力過高等應急情況下，允許LNG船消耗BOG，可有效地控制BOG壓力。

BOG消耗量應按照純CH4的單位質(zhì)量熱值計算或其他雙方認可的方式計算，并從卸貨總熱值中扣除。

3. 2 取樣或分析爭議判定及解決思路

根據(jù)相關合同及行業(yè)慣例，在取樣或分析失敗等無法獲得精確組分的情況下，取歷史5船及以上相同貨源地、船型、運距條件下的LNG樣品分析結果或經(jīng)貿(mào)易雙方同意的預估天然氣組分數(shù)據(jù)作為結算依據(jù)。但這種方法局限性較大，如何判定出現(xiàn)有效的爭議并且怎樣有效解決爭議是個亟待解決的問題，通過統(tǒng)計學原理，可在一定程度上合理判定及解決爭議。

3. 2. 1 構建老化模型并預測卸貨總熱值

LNG是一種多組分混合物，在常壓低溫運輸環(huán)境下，沸點較低的N2與CH4等會優(yōu)先蒸發(fā)出來，導致LNG組分和密度發(fā)生改變，且隨著船行天數(shù)及儲存溫度等的不同而不同，這種現(xiàn)象被稱為LNG老化。

利用統(tǒng)計學對同一貨源地貨物在相同船型運輸條件下LNG組分、蒸發(fā)率及熱值變化進行統(tǒng)計，構建老化模型，監(jiān)測卸載港組分、熱值變化值是否落在質(zhì)量控制的合理范圍，以便對裝載港、卸載港的檢驗計量設備工作情況與貿(mào)易過程中的檢驗計量結果進行驗證。歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

3. 2. 2 分析能力驗證

實際交付熱值超出了老化模型預測熱值不確定性的允許范圍，則由獨立第三方對買賣雙方取樣分析能力開展驗證，包括對分析儀器的標定數(shù)據(jù)、標氣數(shù)據(jù)及取樣系統(tǒng)穩(wěn)定數(shù)據(jù)等進行驗證。根據(jù)驗證結果，確定進一步解決方案。

4 結論

中國LNG產(chǎn)業(yè)起步晚，相應的配套設備設施、人才隊伍建設、質(zhì)量管控體系建設等均與國外有較大差距，尤其表現(xiàn)在貿(mào)易交接上。本文結合實際操作經(jīng)驗，對不同船型船壓控制、取樣或分析爭議判定等進行研究，并提出針對性解決措施。目前，中國海洋石油正利用其先行先發(fā)優(yōu)勢，通過研究不同LNG船型的結構、BOG處理方式及對應配備的計量儀器逐步完善卸船作業(yè)標準化操作流程，，通過構建資源池“大數(shù)據(jù)模型”，研究不同船型、氣源地組分變化規(guī)律構建爭議解決機制，確保貿(mào)易交接順利進行。（來源：《天然氣與石油》，2017年03期）

本文作者

牛斌 中海石油氣電集團有限責任公司浙江貿(mào)易分公司

陶克 中海浙江寧波液化天然氣有限公司