Zastosowanie

Jedyną alternatywą dla oleju napędowego w transporcie ciężkim jest skroplony gaz ziemny (LNG), który emituje mniej hałasu i emituje mniej CO2 niż olej napędowy. Oczekuje się, że w przyszłości gaz ziemny będzie transportowany w równych ilościach rurociągami i statkami.

Jednak LNG, będący skroploną mieszaniną węglowodorów, zwykle przechowywaną i używaną w temperaturze -162 C, podczas transportu ulega zmianie składu. Długi rejs pod balastem znacząco zmienia skład i gęstość ilości LNG (Heel) zatrzymywanych po operacji wyładunku. Ciecze, takie jak metan, które są lekkie, mogą odparowywać. Po usunięciu zawartości CH4 pozostaną tylko ciężkie frakcje: propan, butan i etan. W rezultacie płynna masa będzie miała stosunkowo wysokie temperatury i gęstości nasycenia, co może uniemożliwić pompowanie ze względu na niskie obciążenia amperowe indukowane w silniku pompy. Starzenie się pięty jest czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę podczas długich rejsów pod balastem.

Klasyfikacja LNG według gęstości | Źródło: Dokładne określenie jakości LNG wyładowywanego w terminalach odbiorczych: innowacyjne podejście autorstwa Angel Benito

W związku z tym zmienia się również jakość i wszystkie związane z nią właściwości fizyczne i chemiczne. Z tego powodu LNG jest znacznie trudniejszy do badania metrologicznego niż gaz ziemny. Co więcej, skład LNG w zbiornikowcach i zbiornikach LNG generalnie zmienia się w czasie w procesie znanym jako „starzenie”, co przekłada się na to, że LNG staje się z czasem bogatszy w cięższe składniki. Bardzo ważne jest wykonanie dokładnych pomiarów od źródła do silnika, aby umożliwić wykorzystanie LNG na szeroką skalę.

Skład i właściwości LNG zmieniają się pod wpływem starzenia | Źródło: Dokładne określenie jakości LNG wyładowywanego w terminalach odbiorczych: innowacyjne podejście autorstwa Angel Benito

Potrzeba ciągłego monitorowania gęstościoring

• Rozwarstwienie gęstości powoduje problem z niestabilnością w zbiornikach
• Zmiany gęstości spowodowane parowaniem podczas długiej podróży prowadzą do zmiany obciążenia, co powoduje, że pompowanie jest nieefektywne
• Bezpieczeństwo jest poważnie zagrożone, jeśli gęstość nie jest ściśle monitorowana.

Posiadanie informacji o gęstości, wieku i GCV LNG może być bardzo przydatne dla przewoźników LNG przygotowujących się do operacji przekazania rozliczeniowego oraz wygodny sposób sprawdzenia raportu o składzie. W zbiornikach LNG FSRU profil gęstości monitoruje sięoring i funkcja trendu są pomocnymi narzędziami dla monitoraoring proces odparowywania oraz profile gęstości i temperatury w zbiornikach, aby zapobiec wypadkom przy przewróceniu się.

Stosowane wartości gęstości mogą być jednymi z następujących: a) pokładowe systemy pomiarowe; b) gęstość zmierzona przez dostawcę paliwa podczas bunkrowania paliwa i zapisana w BDN; c) gęstość zmierzona w ramach analizy badawczej przeprowadzonej w akredytowanym laboratorium badawczym paliwa, jeżeli jest dostępne.

Ciągły monitoring zmiany gęstości LNG podczas dynamicznego pomiaru przepływu LNG daje dobry wskaźnik zmiany jakości płynu, a tym samym początku wrzenia, co, jak wiadomo, wpływa na dokładność pomiaru.

Wyzwania związane z pomiarami

Transfer rozliczeniowy LNG oparty jest na pomiarach energii przesyłanego LNG. Energia jest określana na podstawie objętości, gęstości i wartości opałowej brutto LNG. Objętość zbiorników statków mierzy się za pomocą miernika poziomu w zbiorniku. Metoda ta jest obecnie jedyną ustaloną procedurą pomiaru przesyłanej objętości LNG.

Rurociągi prowadzące do terminala LNG i tankowca LNG

Alternatywą jest zastosowanie przepływomierzy, często stosowanych jako wzorce wtórne na terminalach LNG. Te przepływomierze są dostępne na rynku, ale rzadko są używane do celów rozliczeniowych, ze względu na brak bezpośredniej identyfikowalności z normą przepływu LNG w tej skali oraz brak normy ISO.

Sprzęt do pobierania próbek LNG | Źródło: 360° KAS

W przypadku pomiarów fiskalnych właściwości fizyczne i chemiczne LNG są definiowane poprzez zaawansowane procedury pobierania próbek i analizy LNG. Procesy te obejmują kilka ostrożnych etapów, w tym pobieranie próbek, kondycjonowanie, odparowywanie, analizę, raportowanie składu LNG i wreszcie obliczenie właściwości LNG i zawartości energii. Jednak dla monitaoring i kontrolnych, użycie takiego sprzętu może nie być praktyczne lub opłacalne. Konieczne jest opracowanie opłacalnych czujników, które można łatwo zainstalować w linii i które zapewniają akceptowalną dokładność pomiaru.

Rheonics wbudowany miernik gęstości LNG

Z Rheonics DVP, gęstość LNG jest monitorowana w sposób ciągły, dopóki część czujnikowa rury jest zanurzona w LNG. Odbywa się to na każdym zanurzonym segmencie zbiorników lub rurociągów. Znając zawartość N2 z pewną dokładnością, niepewność pomiaru gęstości zostaje zredukowana do poziomu znacznie niższego niż niepewność współczesnych przyjętych norm. Dokładny pomiar gęstości jest możliwy niezależnie od warunków atmosferycznych zbiornika lub rurociągu. Wysoka dokładność przyrządu i elastyczne oprogramowanie zapewniają ciągłe monitorowanieoring gęstości i jej zmiany zarówno w przypadku naturalnego, jak i wymuszonego odparowania i ponownego upłynnienia.

Rheonics DVP (jednoczesny pomiar gęstości i lepkości gazów i cieczy o bardzo dużej dokładności)

DVP Zastosowania w przemyśle naftowym i gazowym

Wysoka czułość i niska gęstość DVP sprawiają, że idealnie nadaje się do pomiarów w instalacjach naftowych i gazowych.

Rheonics SRD (Inline miernik gęstości i lepkościomierz)

Połączenia Rheonics SRD można stosować na wszystkich etapach przetwarzania gazu ziemnego, począwszy od jego wydobycia, poprzez skraplanie, aż po magazynowanie i transport. Można go również stosować w produkcji, rafinacji, przechowywaniu i transporcie ropy naftowej, szczególnie w przypadku produktów o mniejszej lepkości, takich jak lekkie oleje smarowe, benzyna ciężka i benzyna.

Rheonics projektuje, produkuje i sprzedaje innowacyjne czujniki i monitory płynóworing systemy. Precyzja zbudowana w Szwajcarii, RheonicsWiskozymetry i gęstościomierze in-line charakteryzują się czułością wymaganą w danym zastosowaniu i niezawodnością niezbędną do przetrwania w trudnych warunkach operacyjnych. Stabilne wyniki – nawet w niekorzystnych warunkach przepływu. Brak wpływu spadku ciśnienia lub natężenia przepływu. Równie dobrze nadaje się do pomiarów kontroli jakości w laboratorium. Nie ma potrzeby zmiany żadnego komponentu ani parametru, aby mierzyć w pełnym zakresie.