Đo lưu lượng khối trong tiếp nhiên liệu LNG và tiếp nhiên liệu đông lạnh

Hệ thống đo lường tích hợp đảm bảo chuyển giao quyền sở hữu đáng tin cậy

Để duy trì cả độ tin cậy vận hành và tính hợp pháp, hệ thống đo lường chuyển giao quyền sở hữu được thiết kế dưới dạng các cụm đo lường tích hợp. Mỗi cụm tập hợp các thành phần thiết yếu cho việc chuyển giao quyền sở hữu:

• Các thiết bị đo lưu lượng khối lượng trực tuyến, chẳng hạn như lưu lượng kế Coriolis hoặc siêu âm, đóng vai trò là yếu tố đo chính.
• Các thiết bị đo mật độ và độ nhớt tích hợp, do Lonnmeter cung cấp, cung cấp dữ liệu thuộc tính chất lỏng theo thời gian thực, rất cần thiết cho việc tính toán lưu lượng khối lượng chính xác. Các thiết bị này phải duy trì hiệu chuẩn ở điều kiện nhiệt độ cực thấp, vì ngay cả những sai số nhỏ về mật độ cũng sẽ dẫn đến sai lệch về lưu lượng khối lượng.
• Hệ thống lấy mẫu tự động trích xuất các mẫu sản phẩm để phân tích thành phần, một yêu cầu cần thiết để xác định chất lượng và giá trị năng lượng.
• Các mô-đun chẩn đoán và tự kiểm tra liên tục giám sát tình trạng và hiệu suất của tất cả các thiết bị đo lường, cảnh báo sớm cho người vận hành về sự sai lệch cảm biến, bám bẩn hoặc các nhiễu loạn bên ngoài.
• Tất cả các thành phần đều được tích hợp với các hệ thống con điều khiển và ghi dữ liệu. Mặc dù Lonnmeter tập trung hoàn toàn vào các thiết bị đo mật độ và độ nhớt trực tuyến, nhưng các yếu tố này tương tác liền mạch với cơ sở hạ tầng điều khiển cần thiết cho việc ghi nhật ký kiểm toán và báo cáo theo quy định.

Toàn bộ hệ thống thường phải trải qua quá trình kiểm tra nghiệm thu có người chứng kiến, cả tại nhà máy và tại công trường, để xác nhận hiệu suất hoạt động trong điều kiện nhiệt độ cực thấp. Thiết kế hệ thống dạng mô-đun phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc hiệu chuẩn và bảo trì định kỳ, với các phương án dự phòng hoặc đường dẫn thay thế thiết bị để duy trì tính liên tục của phép đo nếu một thiết bị bị ngừng hoạt động.

Ví dụ: Chuyển giao quyền sở hữu tại các trạm tiếp nhiên liệu và nhà ga.

Tại trạm tiếp nhiên liệu LNG hoặc trong quá trình chuyển LNG giữa các tàu, việc đo lưu lượng chuyển giao dựa trên một hệ thống đo lường được trang bị lưu lượng kế khối Coriolis, đồng hồ đo mật độ và độ nhớt Lonnmeter, và một điểm lấy mẫu được chứng nhận. Hệ thống trải qua quá trình kiểm định ban đầu theo tiêu chuẩn OIML R140, hiệu chuẩn định kỳ và kiểm tra chẩn đoán liên tục, đảm bảo rằng lượng LNG được chuyển giao được ghi nhận chính xác ngay cả trong môi trường đông lạnh khắc nghiệt. Mỗi sự kiện chuyển giao đều được ghi chép đầy đủ để phục vụ kiểm toán theo quy định và tài chính, theo các điều khoản hợp đồng.

Mỗi thành phần—lưu lượng kế, mật độ (Lonnmeter), nhiệt độ và hiệu chuẩn—đều góp phần vào tổng độ không chắc chắn. Hệ thống phải được thiết kế sao cho tổng độ không chắc chắn không vượt quá ngưỡng 0,3% theo hợp đồng hoặc quy định.

Do đó, việc đo lường chuyển giao quyền sở hữu trong lĩnh vực LNG dựa trên một hệ thống được tích hợp, xác thực và tuân thủ nghiêm ngặt, được cấu trúc để chịu được áp lực tổng hợp của hoạt động ở nhiệt độ cực thấp, đo lường pháp lý và hậu quả thương mại.

Các thiết bị đo lưu lượng khối lượng chính cho LNG: Công nghệ và so sánh

Lưu lượng kế khối Coriolis

Lưu lượng kế khối lượng Coriolis hoạt động bằng cách đo hiệu ứng Coriolis bên trong một ống rung mang LNG. Khi LNG chảy qua các ống cảm biến của lưu lượng kế, chuyển động của chất lỏng gây ra sự thay đổi pha có thể đo được trong dao động của ống. Sự thay đổi này, tỷ lệ thuận với tốc độ dòng chảy khối lượng, được các cảm biến phát hiện và chuyển đổi thành dữ liệu về dòng chảy khối lượng, mật độ và nhiệt độ với độ chính xác cao. Thiết kế vốn có của công nghệ này—không có vật cản dòng chảy cơ học hoặc các bộ phận chuyển động tiếp xúc với chất lỏng đông lạnh—làm cho nó đặc biệt mạnh mẽ cho các ứng dụng LNG.

Khả năng thích ứng với dịch vụ khí hóa lỏng (LNG) và khí lạnh được thực hiện nhờ các vật liệu chuyên dụng như thép không gỉ và hợp kim ổn định nhiệt. Những vật liệu này duy trì tính toàn vẹn cấu trúc ở nhiệt độ cực thấp (thường dưới -160°C), đảm bảo độ chính xác nhất quán ngay cả trong quá trình thay đổi nhiệt độ nhanh chóng tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG và hệ thống tiếp nhiên liệu khí lạnh. Những tiến bộ liên tục về vật liệu và cải tiến quy trình xử lý kỹ thuật số đã cho phép các lưu lượng kế khối Coriolis cung cấp các chỉ số đáng tin cậy với độ chính xác từ ±0,1% đến ±0,25%, và độ chính xác về mật độ thường nằm trong khoảng ±0,2 kg/m³ — mức hiệu suất rất quan trọng đối với việc chuyển giao quyền sở hữu, quản lý hàng tồn kho và tuân thủ các quy định trong hoạt động LNG.

Ưu điểm nổi bật của lưu lượng kế khối Coriolis dạng lỏng trong LNG là độ chính xác và độ lặp lại cao ngay cả trong môi trường đông lạnh khắc nghiệt. Không giống như các đồng hồ đo áp suất chênh lệch hoặc tuabin cơ khí, đồng hồ đo Coriolis không bị ảnh hưởng bởi áp suất quá trình hoặc sự thay đổi mật độ LNG, cho phép đo trực tiếp lưu lượng khối. Điều này giảm thiểu cả tổn thất hệ thống và sai số đo ngẫu nhiên thường thấy ở các công nghệ đo lường khác. Vì các lưu lượng kế này không cần các bộ phận chuyển động tiếp xúc với LNG đang chảy, nên nhu cầu bảo trì được giảm thiểu và độ tin cậy trong việc xử lý nhiên liệu đông lạnh lâu dài được tăng lên.

Những cải tiến gần đây trong thuật toán chẩn đoán hỗ trợ điều khiển quy trình thời gian thực và các quy trình xác minh tự động. Các chức năng chẩn đoán này cho phép người dùng giám sát tình trạng hoạt động của cảm biến, xác thực điều kiện điểm 0 của đồng hồ đo mà không cần dừng quy trình và phát hiện các thay đổi do rung động hoặc vật cản một phần. Chức năng chẩn đoán nâng cao giúp người vận hành tuân thủ các tiêu chuẩn đo lường được yêu cầu bởi các chế độ chuyển giao quyền sở hữu LNG, cung cấp hồ sơ kỹ thuật số để truy xuất nguồn gốc và tuân thủ.

Việc lựa chọn nhà cung cấp hoặc nhà sản xuất đủ điều kiện cho lưu lượng kế khối Coriolis, chẳng hạn như Lonnmeter, ảnh hưởng trực tiếp đến tính toàn vẹn của hệ thống đo lường và độ tin cậy vận hành. Các nhà sản xuất phải cung cấp các thiết bị đo được hiệu chuẩn ở nhiệt độ cực thấp, cung cấp các công cụ kiểm tra tại hiện trường và đảm bảo khả năng tương thích với các yêu cầu quy trình tiên tiến. Các thiết bị đo có thông số kỹ thuật kém hoặc được hỗ trợ không đầy đủ có nguy cơ gây ra lỗi, đặc biệt là trong điều kiện áp lực lắp đặt hoặc điều kiện hai pha — một kịch bản mà các thực tiễn sản xuất tiên tiến có thể giảm thiểu thông qua thiết kế ống tốt hơn và sự tinh vi của bộ điều khiển. Vai trò của nhà cung cấp đã được chứng minh cũng mở rộng đến hỗ trợ sau lắp đặt, bao gồm hiệu chuẩn, khắc phục sự cố và tài liệu tuân thủ liên tục.

Lưu lượng kế siêu âm

Lưu lượng kế siêu âm hoạt động bằng cách phát và nhận các xung siêu âm dọc theo đường dẫn dòng khí LNG bên trong một khoang đo được thiết kế đặc biệt. Sự chênh lệch thời gian giữa các xung truyền ngược dòng và xuôi dòng được sử dụng để tính toán lưu lượng. Phương pháp không xâm nhập này, với các đầu dò nằm bên ngoài đường dẫn dòng khí LNG, rất phù hợp với môi trường nhiệt độ cực thấp, nơi tiếp xúc với chất lỏng lạnh có thể làm hỏng các cảm biến truyền thống.

Trong các ứng dụng LNG, công nghệ đo lưu lượng siêu âm vượt trội trong các tình huống chuyển giao hàng hóa có lưu lượng cao, thường gặp trong quá trình xếp dỡ hàng lên tàu hoặc xe tải tại các trạm LNG. Các đồng hồ đo này được thiết kế cho các đường ống có đường kính lớn, nơi cần tốc độ dòng chảy cao và độ sụt áp thấp, và nơi nhu cầu bảo trì tối thiểu rất quan trọng do tính chất xa xôi hoặc nguy hiểm của nhiều cơ sở LNG. Đồng hồ đo siêu âm đáp ứng các tiêu chuẩn đo lường được công nhận cho việc chuyển giao hàng hóa, với điều kiện chúng được lắp đặt trên các đoạn ống thẳng cần thiết và được hiệu chuẩn cho các đặc tính âm học độc đáo của LNG.

Một ưu điểm nổi bật của lưu lượng kế siêu âm là độ nhạy tối thiểu với áp suất quá trình và không có bộ phận chuyển động, giúp chúng chống mài mòn hoặc bám bẩn. Độ bền này dẫn đến chu kỳ bảo dưỡng kéo dài, chi phí bảo trì thấp và giảm nguy cơ ngừng hoạt động. Chức năng chẩn đoán của lưu lượng kế siêu âm phát hiện sự biến dạng đường cong lưu lượng, sự xâm nhập của không khí/khí hoặc sự bám bẩn đầu dò - những yếu tố quan trọng trong việc đo lưu lượng chuyển giao LNG, nơi yêu cầu hiệu suất hoạt động ổn định của đồng hồ đo.

Các lĩnh vực ứng dụng điển hình của đồng hồ đo siêu âm bao gồm các đường ống dẫn khí hóa lỏng (LNG) công suất lớn và các trường hợp đường kính ống vượt quá phạm vi hoạt động thực tế của công nghệ Coriolis hiện có. Ví dụ, các cần nạp LNG tại các trạm xuất nhập khẩu sử dụng đồng hồ đo siêu âm cho các đường ống có đường kính lớn hơn 12 inch, vì các đồng hồ này có thể duy trì yêu cầu độ chính xác mà không gây ra tổn thất áp suất đáng kể.

Tóm lại, cả thiết bị đo lưu lượng khối Coriolis và siêu âm đều đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống đo lường chuyển giao LNG hiện đại. Đồng hồ đo Coriolis dẫn đầu trong các ứng dụng đo lưu lượng khối trực tiếp với độ chính xác cao và cung cấp khả năng truy xuất nguồn gốc phép đo, điều rất quan trọng đối với các giao dịch thương mại, trong khi đồng hồ đo lưu lượng siêu âm cung cấp các giải pháp mạnh mẽ, đường kính lớn, nơi ưu tiên bảo trì thấp và hiệu suất công suất cao. Việc lựa chọn thiết bị tối ưu phụ thuộc vào nhu cầu ứng dụng cụ thể, điều kiện quy trình và các yêu cầu tuân thủ đối với việc đo lưu lượng khối tiên tiến trong cơ sở hạ tầng LNG.

Quản lý khí bay hơi tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG

Quản lý hiệu quả khí bay hơi (BOG) là một thách thức trọng tâm đối với các trạm tiếp nhiên liệu LNG. BOG hình thành trong quá trình lưu trữ và vận chuyển như một sản phẩm phụ của sự xâm nhập nhiệt, dẫn đến sự bay hơi của các thành phần như metan và etan. Quản lý loại khí này rất quan trọng từ cả góc độ kinh tế và môi trường.

Áp lực kinh tế đối với các trạm tiếp nhiên liệu LNG xuất phát từ nhu cầu giảm thiểu tổn thất sản phẩm và tránh các chi phí vận hành không cần thiết. Khi khí thải từ quá trình tiếp nhiên liệu (BOG) bị xả thải hoặc đốt cháy, lượng khí tự nhiên quý giá sẽ bị mất đi, làm giảm trực tiếp lợi nhuận hàng ngày của trạm. Một mô phỏng gần đây về việc thu hồi và sử dụng BOG đã chứng minh tiềm năng thu nhập hàng năm vượt quá 138 triệu đô la với tỷ suất lợi nhuận gộp gần 97%, cho thấy quy mô cơ hội tài chính đối với các hoạt động có công suất cao. Ngay cả tại các trạm nhỏ hơn, việc thu hồi BOG cũng có thể tạo ra nguồn doanh thu bền vững; một phân tích đã báo cáo thu nhập hàng tháng là 176 euro từ việc sử dụng khí thu hồi để tiếp nhiên liệu cho xe, con số này tuy khiêm tốn về mặt tuyệt đối nhưng tích lũy đáng kể theo thời gian.

Các yếu tố môi trường cũng quan trọng không kém. Methane, thành phần chính của BOG, là một loại khí nhà kính rất mạnh. Việc xả thải hoặc đốt khí không được kiểm soát sẽ làm tăng đáng kể lượng khí thải carbon của trạm. Các hệ thống thu hồi được thử nghiệm tại các trạm vận chuyển LNG đang hoạt động đã ngăn chặn được tới 8.549 kg khí thải CO₂ tương đương mỗi tháng bằng cách tái sử dụng BOG trong các quy trình tại chỗ hoặc chuyển đổi nó để sử dụng cho phương tiện giao thông, mang lại lợi ích môi trường đáng kể thông qua cả việc giảm thiểu khí nhà kính và thay thế nhiên liệu.

Để giải quyết những thách thức này, một loạt các kỹ thuật quản lý khí thải sinh hoạt (BOG) đã được áp dụng tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG. Giải pháp kinh tế hấp dẫn nhất thường là chuyển đổi BOG thành khí thiên nhiên nén (CNG). Các đánh giá trường hợp so sánh cho thấy sản xuất CNG mang lại giá bán tối thiểu thấp nhất cho khí thu hồi, tối đa hóa cả khả năng hoạt động của trạm và lợi ích kinh tế. Các phương pháp quản lý BOG khác bao gồm:

• Phát điện trực tiếp bằng cách sử dụng BOG làm nhiên liệu để tạo ra năng lượng sử dụng tại chỗ hoặc xuất khẩu ra lưới điện, từ đó nâng cao hơn nữa khả năng tự cung tự cấp năng lượng của nhà máy.
• Bơm lại khí thải BOG vào các bể chứa LNG hoặc chuyển hướng khí thải này vào động cơ xe.
• Việc đốt khí thải có kiểm soát, thường chỉ được sử dụng khi việc thu hồi hoặc tái sử dụng không khả thi, mặc dù phương pháp này đang phải đối mặt với sự giám sát chặt chẽ về mặt pháp lý và tính bền vững.

Nhiều địa điểm hiện nay tích hợp việc thu hồi BOG với hệ thống tiếp nhiên liệu đông lạnh, sử dụng các thiết bị đo lưu lượng khối tiên tiến như lưu lượng kế khối Coriolis độ chính xác cao và lưu lượng kế siêu âm. Các thiết bị này cho phép giám sát chính xác và đo lưu lượng chuyển giao quyền sở hữu của các dòng hơi và lỏng, tối ưu hóa hiệu quả tổng thể của việc đo lường chuyển giao quyền sở hữu LNG và nâng cao hiệu suất của trạm. Các thiết bị đo mật độ và độ nhớt nội tuyến—chẳng hạn như những thiết bị do Lonnmeter sản xuất—đóng vai trò hỗ trợ bằng cách cung cấp khả năng giám sát liên tục, chính xác các đặc tính chất lỏng cần thiết cho việc thu giữ và sử dụng BOG tối ưu.

Việc triển khai quản lý BOG toàn diện giúp giảm thiểu một số rủi ro tài chính cho các nhà điều hành tiếp nhiên liệu LNG. Những rủi ro này bao gồm tổn thất do sản phẩm bị rò rỉ, tiền phạt do vi phạm quy định về phát thải vượt mức và chi phí năng lượng do phụ thuộc vào nguồn cung cấp lưới điện bên ngoài. Công nghệ đo lưu lượng khối lượng được cải tiến trực tiếp hỗ trợ giảm thiểu rủi ro bằng cách bảo vệ tính toàn vẹn của thiết bị đo và đảm bảo việc xử lý khí có thể kiểm chứng và kiểm toán được.

Các bằng chứng tổng hợp nhấn mạnh tầm quan trọng về kinh tế và môi trường của việc quản lý khí thải sinh hoạt (BOG) hiệu quả tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG. Việc triển khai cẩn thận các hệ thống thu hồi, được hỗ trợ bởi việc xử lý nhiên liệu đông lạnh chính xác và đo lưu lượng khối lượng, là điều cần thiết để vận hành có lợi nhuận và bền vững trong bối cảnh thị trường và quy định khắt khe hiện nay.

Các phương pháp tích hợp: Kết hợp đo lường, kiểm soát và lưu trữ

Các trạm tiếp nhiên liệu LNG tiên tiến tích hợp liền mạch hệ thống lưu trữ năng lượng lạnh, đo lưu lượng khối lượng chính xác và phân tích quy trình thời gian thực để tối đa hóa hiệu suất và tuân thủ quy định. Nền tảng của sự tích hợp này là việc khai thác năng lượng lạnh đông lạnh được giải phóng trong quá trình tái hóa khí LNG. Khi khí tự nhiên hóa lỏng chuyển từ -162°C trở lại trạng thái khí, một lượng lớn năng lượng lạnh sẽ có sẵn để thu giữ. Các cơ sở hàng đầu dẫn năng lượng này vào hệ thống lưu trữ năng lượng lạnh hoặc liên kết nó với các thiết bị lưu trữ năng lượng không khí hóa lỏng (LAES), tạo ra một trung tâm năng lượng và tiếp nhiên liệu lai.

Mô hình hóa nhiệt động lực học—bao gồm cả trong các phần mềm mô phỏng quy trình như Aspen HYSYS—cho thấy việc kết hợp hệ thống lưu trữ năng lượng lạnh (LAES) với quá trình tái hóa khí LNG không chỉ làm tăng hiệu suất năng lượng của hệ thống (với tổng mức cải thiện vượt quá 105%) mà còn rút ngắn thời gian hoàn vốn xuống chỉ còn 2,5 năm, ngay cả khi tính đến các hệ thống con lưu trữ và phát điện tiên tiến. Các trạm được cấu hình với các phương pháp tích hợp như vậy được hưởng lợi từ việc giảm đáng kể chi phí vận hành nhờ việc sử dụng hiệu quả năng lượng lạnh theo kiểu tầng, mở rộng tính linh hoạt trong vận hành và tăng cường khả năng tự chủ năng lượng tại chỗ.

Đồng thời, việc đo lưu lượng khối lượng chính xác là điều kiện tiên quyết để đảm bảo độ chính xác trong việc chuyển giao quyền sở hữu và kiểm soát quy trình tại các trạm này. Đồng hồ đo lưu lượng khối lượng Coriolis, được biết đến với độ chính xác cao trong môi trường dòng chảy đông lạnh, đo trực tiếp tốc độ dòng chảy khối lượng - một lợi thế đáng kể so với các đồng hồ đo thể tích truyền thống. Các thiết bị này vẫn hoạt động đáng tin cậy trong điều kiện tiếp nhiên liệu LNG năng động, nhiệt độ thấp và áp suất thay đổi, hỗ trợ cả hoạt động trao đổi thương mại và giám sát của chính phủ.

Các hệ thống đo lường tích hợp hiện đại ngày nay được trang bị chức năng chẩn đoán nhúng, cho phép tự giám sát liên tục các lưu lượng kế và các thiết bị quy trình quan trọng khác. Các lỗi, sự trôi lệch hoặc sai lệch hiệu chuẩn được xác định ngay lập tức. Kết quả là, người vận hành có thể duy trì các phép đo được chứng nhận và có thể truy vết, đảm bảo tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn chuyển giao quyền sở hữu quốc tế đối với LNG. Điều này đặc biệt quan trọng tại các trạm tiếp nhiên liệu, nơi ngay cả những sai lệch nhỏ cũng có thể dẫn đến những chênh lệch tài chính đáng kể hoặc các hình phạt theo quy định.

Tự động hóa kết hợp chặt chẽ quá trình đo lường và điều khiển với các quy trình lưu trữ. Ví dụ, dữ liệu lưu lượng khối lượng trực tiếp thu được từ lưu lượng kế Coriolis được đưa trực tiếp vào các vòng điều khiển tự động để điều chỉnh van quy trình, quản lý khí bay hơi hoặc kích hoạt các biện pháp khắc phục nếu phát hiện thấy các bất thường trong vận hành. Việc đưa vào sử dụng các đồng hồ đo mật độ nội tuyến, như những sản phẩm của Lonnmeter, càng làm tăng tính minh bạch của quy trình. Các đồng hồ đo này, cùng với các cảm biến độ nhớt nội tuyến, giúp đảm bảo rằng mỗi lít hoặc kilogam LNG đều được tính toán chính xác ở mọi giai đoạn—từ lưu trữ và vận chuyển đến phân phối cuối cùng.

Hình 1 bên dưới minh họa một trạm tiếp nhiên liệu LNG tích hợp, nơi các bồn chứa, đường ống đông lạnh, đo lưu lượng khối lượng và phân tích hệ thống được kết nối thông qua một nền tảng tự động hóa quy trình trung tâm.

Hệ thống đo lường chuyển giao quyền sở hữu tận dụng sự kết hợp giữa lưu lượng khối Coriolis, đo mật độ và phân tích tích hợp để cung cấp kết quả có thể chứng nhận. Chúng chịu được các điều kiện đông lạnh khắc nghiệt, đảm bảo rằng lưu lượng LNG – được ghi nhận bằng kilogam hoặc tấn – vẫn chính xác và không bị giả mạo đối với cả các đối tác thương mại và cơ quan quản lý. Tóm lại, sự kết hợp giữa lưu trữ năng lượng lạnh, thiết bị đo lưu lượng khối và mật độ, cùng với phân tích tự động tạo nên xương sống của các hoạt động tiếp nhiên liệu LNG đáng tin cậy, hiệu quả và tuân thủ quy định.

Lựa chọn và tìm nguồn cung ứng giải pháp đo lưu lượng khối lượng

Việc lựa chọn giải pháp đo lưu lượng khối tối ưu cho các ứng dụng LNG bắt đầu bằng việc so sánh rõ ràng giữa công nghệ Coriolis và siêu âm. Sự khác biệt cốt lõi nằm ở nguyên lý đo của chúng. Lưu lượng kế khối Coriolis đo lưu lượng khối trực tiếp bằng cách cảm nhận sự lệch pha do chuyển động của chất lỏng trong các ống rung. Ngược lại, lưu lượng kế siêu âm xác định lưu lượng thể tích dựa trên thời gian truyền xung siêu âm; lưu lượng khối sau đó được tính toán bằng cách xem xét mật độ chất lỏng đo được hoặc ước tính.

Độ chính xác là yếu tố then chốt trong việc chuyển giao LNG, vì ngay cả những sai sót nhỏ trong phép đo cũng có thể dẫn đến những khác biệt đáng kể về mặt thương mại. Lưu lượng kế khối Coriolis mang lại độ chính xác vốn có, thường đạt ±0,1% so với lưu lượng khối thực tế, không bị ảnh hưởng bởi sự dao động về thành phần hoặc nhiệt độ của LNG. Do mật độ của LNG thay đổi theo các tính chất vật lý khác nhau, phép đo khối lượng trực tiếp này giúp giảm thiểu sai số chuyển đổi có trong các kỹ thuật đo thể tích. Lưu lượng kế siêu âm, mặc dù có khả năng đạt độ chính xác thể tích ±0,2% trong điều kiện lý tưởng, nhưng lại dựa vào phép đo hoặc ước tính mật độ bên ngoài, có thể gây ra sai số nếu các đặc tính của LNG thay đổi đột ngột trong quá trình chuyển giao. Điều này làm cho các thiết bị Coriolis được ưa chuộng hơn trong việc chuyển giao LNG với độ chính xác cao, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu đo khối lượng trực tiếp và kích thước đường ống nhỏ đến trung bình.

Các yêu cầu về lắp đặt và vận hành tạo nên sự khác biệt hơn nữa. Đồng hồ đo Coriolis đòi hỏi giá đỡ cơ khí chắc chắn và cách nhiệt hiệu quả do khối lượng và độ nhạy cảm với chu kỳ nhiệt – những yếu tố càng trở nên quan trọng hơn khi xử lý LNG ở nhiệt độ cực thấp. Chúng gây ra sự sụt giảm áp suất lớn hơn khi đường kính ống tăng lên, hạn chế tính khả thi của chúng đối với các đường ống quy mô lớn. Đồng hồ đo siêu âm, theo thiết kế, mang lại tổn thất áp suất tối thiểu, có khả năng mở rộng tốt cho các đường ống có đường kính lớn lên đến 48 inch, và cung cấp các tùy chọn nâng cấp dễ dàng hơn do cấu hình không xâm nhập hoặc kẹp vào. Việc không có bộ phận chuyển động và khả năng bảo trì trực tuyến đơn giản cũng hấp dẫn các nhà điều hành LNG quản lý các mạng lưới nhiệt độ cực thấp rộng lớn.

Các thông số kỹ thuật chính cần được đánh giá đối với cả hai công nghệ:

Sự chính xác:Đồng hồ đo Coriolis cung cấp độ chính xác lưu lượng khối lượng vượt trội, thường cần thiết cho việc chuyển giao quyền sở hữu cuối cùng. Các thiết bị siêu âm cung cấp độ chính xác đáng kể cho lưu lượng thể tích nhưng cần bù trừ nghiêm ngặt cho sự thay đổi thành phần khi được sử dụng để tính toán khối lượng.

Sự định cỡ:Cả hai loại đồng hồ đo đều yêu cầu quy trình hiệu chuẩn chính xác. Đối với dịch vụ LNG đông lạnh, điều này bao gồm việc tái tạo các điều kiện vận hành để đảm bảo độ chính xác của phép đo trong suốt các chu kỳ nhiệt độ và áp suất.

Độ tin cậy:Đồng hồ đo Coriolis nổi tiếng về hiệu suất mạnh mẽ trong điều kiện thành phần và áp suất LNG khác nhau. Đồng hồ đo siêu âm, mặc dù có khả năng chống mài mòn cơ học, nhưng cần được kiểm tra định kỳ để phát hiện sự suy giảm tín hiệu do ngưng tụ hoặc đầu dò bị hỏng.

Chẩn đoán:Cả hai loại đồng hồ đo đều có các chức năng chẩn đoán nâng cao. Đồng hồ đo Coriolis có thể tự giám sát độ ổn định điểm 0 và tình trạng ống, trong khi các thiết bị siêu âm theo dõi cường độ tín hiệu, tính toàn vẹn của đường dẫn âm thanh và các bất thường trong hồ sơ lưu lượng.

Tính linh hoạt trong tích hợp:Cả hai loại đều có thể được trang bị các đầu ra truyền thông tiêu chuẩn để tích hợp với hệ thống điều khiển trên tàu hoặc tại bến cảng. Tuy nhiên, các ràng buộc về thiết kế và lắp đặt—như trọng lượng đồng hồ đo, yêu cầu về không gian hoặc nhu cầu cách nhiệt—có thể ảnh hưởng đến khả năng phù hợp với cơ sở hạ tầng xử lý nhiên liệu đông lạnh hiện có.

Quá trình tìm kiếm lưu lượng kế khối Coriolis cho LNG, chẳng hạn như để chuyển giao quyền sở hữu với lưu lượng cao tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG, đòi hỏi một phương pháp tiếp cận có cấu trúc. Hãy tìm kiếm các nhà sản xuất và nhà cung cấp lưu lượng kế khối Coriolis có thành tích đã được chứng minh trong các ứng dụng LNG hoặc các chất lỏng đông lạnh khác. Đánh giá danh mục sản phẩm của họ về các tài liệu tham khảo cụ thể trong công nghệ tiếp nhiên liệu LNG, sự tuân thủ được xác nhận với các quy trình chuyển giao quyền sở hữu có liên quan và khả năng hỗ trợ kỹ thuật liên tục. Việc kiểm tra độ nghiêm ngặt trong sản xuất, cơ sở hiệu chuẩn cho dịch vụ đông lạnh và khả năng đáp ứng các yêu cầu dịch vụ tại hiện trường là rất quan trọng đối với sự thành công lâu dài trong hoạt động.

Khi lựa chọn và đánh giá nhà cung cấp, hãy ưu tiên độ tin cậy đã được chứng minh của các hệ thống lắp đặt tại các trạm LNG, tài liệu minh bạch về dữ liệu hiệu suất ở nhiệt độ cực thấp và dịch vụ hậu mãi mạnh mẽ. Độ tin cậy của nhà cung cấp ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy của phép đo và sự thành công của các hoạt động chuyển giao LNG. Hãy yêu cầu nhà cung cấp có thành tích vận hành xuất sắc và khả năng thích ứng kỹ thuật để đảm bảo các thiết bị đo lường của bạn duy trì khả năng đo lưu lượng khối lượng đáng tin cậy trong suốt vòng đời của cơ sở hạ tầng LNG.

Tối đa hóa lợi ích: Ưu điểm về vận hành và môi trường

Việc triển khai các thiết bị đo lưu lượng khối lượng có độ chính xác cao, đặc biệt là lưu lượng kế khối lượng Coriolis, mang lại những lợi ích thiết thực về mặt vận hành và môi trường tại các trạm tiếp nhiên liệu LNG, đo lường chuyển giao quyền sở hữu LNG và xử lý nhiên liệu đông lạnh. Những lợi thế này xuất phát từ việc đo lưu lượng khối lượng, mật độ và nhiệt độ chính xác, cho phép kiểm soát quy trình tối ưu và tính toán phát thải đáng tin cậy.

Giảm thiểu phát thải và tổn thất

Các lưu lượng kế khối Coriolis độ chính xác cao đã chứng minh tầm quan trọng của việc giảm thiểu khí thải và tổn thất sản phẩm trong toàn bộ chuỗi cung ứng LNG. Độ không chắc chắn đo lường được mở rộng của chúng—thường thấp tới 0,50% trong các ứng dụng LNG—có nghĩa là ít khí bị thất thoát hơn trong quá trình chuyển giao, bốc xếp và tiếp nhiên liệu. Bằng cách đo chính xác ngay cả những biến đổi lưu lượng nhỏ và phát hiện những thay đổi khối lượng tinh tế, các thiết bị này hỗ trợ việc nhanh chóng xác định rò rỉ, loại bỏ tổn thất không được phát hiện và giảm sai số trong báo cáo khí thải. Khả năng này rất cần thiết để quản lý khí bay hơi (BOG): dữ liệu lưu lượng chính xác giúp các nhà điều hành thu giữ, định lượng và kiếm tiền từ BOG thay vì thải ra môi trường, trực tiếp hạn chế phát thải khí nhà kính và cải thiện việc tính toán carbon.

Tăng lợi nhuận và tính bền vững

Việc tối ưu hóa đo lường tác động đến lợi nhuận bằng cách đảm bảo từng kilogram LNG được theo dõi chính xác trong quá trình vận chuyển và bán hàng, giảm thiểu tranh chấp tài chính và củng cố thương mại công bằng. Trong công nghệ tiếp nhiên liệu LNG và hệ thống tiếp nhiên liệu đông lạnh, các hệ thống đo lường chuyển giao quyền sở hữu đáng tin cậy dựa trên nguyên lý Coriolis hoặc phép đo lưu lượng siêu âm tiên tiến mang lại kết quả có thể truy vết và kiểm toán. Việc kiểm soát chặt chẽ hàng tồn kho này không chỉ hỗ trợ tuân thủ quy định mà còn cho phép người vận hành phát hiện ra những điểm không hiệu quả và cải thiện năng suất quy trình.

Tính bền vững cũng được tăng cường: việc đo lưu lượng khối lượng tiên tiến giúp giảm thiểu lãng phí trong suốt vòng đời nhiên liệu, giảm thiểu khí metan và CO₂ thất thoát, đồng thời cho phép báo cáo đáng tin cậy cho các khuôn khổ tự nguyện và quy định. Khả năng giám sát mật độ và độ nhớt theo thời gian thực (với các thiết bị như máy đo mật độ và độ nhớt trực tuyến từ Lonnmeter) mở rộng hiểu biết về quy trình, cho phép điều chỉnh để tăng hiệu quả năng lượng hơn nữa và giảm thiểu tác động đến môi trường.

Độ chính xác vượt trội: Lợi ích trực tiếp

Độ chính xác đo lường vượt trội dẫn trực tiếp đến việc nâng cao hiệu quả quy trình và giảm thiểu tác động đến môi trường. Đối với việc xử lý nhiên liệu đông lạnh và chuyển giao LNG, các đồng hồ đo Coriolis hiện đại không yêu cầu đường ống thẳng và xử lý các hạn chế về lắp đặt, đảm bảo độ chính xác ngay cả trong môi trường nhỏ gọn, được cải tạo lại. Với việc hiệu chuẩn mạnh mẽ và xác minh có thể truy vết, độ không chắc chắn của phép đo được giảm thiểu—ngay cả trong điều kiện nhiệt độ thấp, áp suất cao hoặc thành phần khí thay đổi.

Các thiết bị đo mật độ và độ nhớt tích hợp của Lonnmeter đóng vai trò hỗ trợ, cung cấp dữ liệu thuộc tính chất lỏng theo thời gian thực, bổ sung cho dữ liệu đo lưu lượng khối lượng. Bộ thiết bị đo lường toàn diện này cho phép người vận hành điều chỉnh quy trình theo thời gian thực để duy trì chất lượng sản phẩm, tối đa hóa năng suất và tuân thủ các giới hạn khí thải ngày càng nghiêm ngặt.

Tóm lại, việc triển khai các thiết bị đo lưu lượng khối lượng có độ chính xác cao sẽ chuyển đổi hoạt động LNG, nâng cao lợi nhuận và tính bền vững thông qua việc giám sát chính xác, ngăn ngừa thất thoát và giảm phát thải. Việc tích hợp với thiết bị đo mật độ và độ nhớt càng củng cố thêm các kết quả về môi trường và vận hành, đáp ứng nhu cầu hiện nay về quản lý LNG chính xác, minh bạch và có trách nhiệm.