冷冻碳氢化合物和非石油基液化气体燃料的测量-作为船用燃料的液化天然气（LNG）的动态测量-车对船（TTS）加油标准立项发展报告

ISO6919:2024冷冻碳氢化合物和非石油基液化气体燃料的测量——作为船用燃料的液化天然气（LNG）的动态测量——车对船（TTS）加油标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Measurementofrefrigeratedhydrocarbonandnon-petroleumbasedliquefiedgaseousfuels—Dynamicmeasurementofliquefiednaturalgas(LNG)asmarinefuel—Truck-to-ship(TTS)bunkering摘要随着全球航运业向低碳、零碳转型步伐的加快，液化天然气（LNG）作为一种清洁、高效的替代船用燃料，其应用规模正迅速扩大。车对船（TTS）加油模式因其灵活性高、投资成本低、适用于中小型港口等优势，成为LNG动力船舶加注燃料的关键方式之一。然而，由于LNG的低温、易汽化和相态变化等特性，其在TTS动态交接过程中的准确计量一直是行业面临的技术与管理难题。在此背景下，国际标准化组织（ISO）正式发布了ISO6919:2024标准。本报告旨在全面解析该标准的立项背景、核心内容、技术突破及其对全球LNG燃料供应链的深远影响。通过对标准条款的深度剖析，揭示了其在定义测量系统架构、规范动态计量算法、建立不确定度评估模型以及统一数据交换协议等方面的创新成果。报告着重阐述了该标准的实施对于保障国际贸易公平、提升运营效率、促进监管互认的重要意义。展望未来，ISO6919:2024将作为关键的技术基石，推动LNG加注作业从“经验驱动”向“数据驱动”的标准化转变，为后续氢、氨等低温燃料的计量标准化提供重要参照。关键词液化天然气（LNG）；车对船（TTS）加油；动态测量；质量流量计；计量交接；国际标准；航运脱碳Keywords:LiquefiedNaturalGas(LNG);Truck-to-Ship(TTS)Bunkering;DynamicMeasurement;CoriolisMassFlowmeter;CustodyTransfer;InternationalStandard;MaritimeDecarbonization正文1.引言：全球航运能源转型下的LNG加注需求在全球应对气候变化、国际海事组织（IMO）推动温室气体减排战略的宏观背景下，航运业正加速从传统重油向更清洁的替代燃料转型。液化天然气（LNG）凭借其显著的减排效果——可实现硫氧化物（SOx）近100%的减排、氮氧化物（NOx）减少约85%至95%、以及二氧化碳（CO₂）排放减少约20%至25%——已成为当前最具商业可行性的过渡期船用燃料。LNG加注作业，即将LNG从供应源转移至船舶燃料舱的过程，是LNG燃料供应链中的核心环节。目前，主要的加注模式包括：槽车到船（Truck-to-Ship,TTS）、船舶到船（Ship-to-Ship,STS）和码头到船（Port-to-Ship,PTS）。其中，TTS模式以其部署灵活、初始投资低、不受港口基础设施条件限制、尤其适用于加注需求量不大的中小型船舶及试点港口等特点，在全球范围内得到了广泛采用。然而，TTS加油过程中的动态计量是一个公认的技术挑战。LNG在常压下是低温（约-162°C）液体，极易因环境热量渗透或压力变化而汽化（即“闪蒸”BOG，Boil-OffGas）。这种气液两相流的动态特性，使得传统的静态液位计或过时流量计无法实现高精度、可追溯的贸易交接计量。缺乏统一的国际标准，导致了交易双方间的商业纠纷、监管机构的合规难题以及全球供应链的效率瓶颈。ISO6919:2024的出台正是为了应对这一挑战，为全球LNGTTS动态测量提供了一套权威、全面的技术准则。2.标准立项背景与技术发展历程在ISO6919:2024发布之前，LNG加注测量领域存在碎片化的局面。虽然国际法制计量组织（OIML）发布了R117标准涉及液体流量计，但并未针对LNG的低温两相流特性做出专门规定。美国石油学会（API）的MPMS（石油测量标准手册）章节主要针对烃类液体，不完全适用于低温气体。业界迫切需要一个统一的、专门针对LNG动态交接计量的国际标准。ISO/TC28/SC5（石油产品和润滑剂技术委员会/石油测量分委会）敏锐地捕捉到了这一需求。经过多年的技术研讨、行业调研和实验室/现场验证，该标准项目被正式立项。标准的制定汇集了来自全球主要LNG供应商、船舶运营商、计量设备制造商、国家计量院以及船级社的专家，旨在解决以下核心问题：*定义计量系统架构：明确TTS加油作业中，LNG质量流量计应安装在槽车上还是加油软管末端，以及必要的辅助设备（如温度传感器、压力传感器、密度计、气相回路和气体处理系统）的配置要求。*规范动态计量算法：建立一套统一且可追溯的计算方法，从流量计读取的总质量流量中，扣除因汽化、压力泄放等产生的BOG，并精确结转移到船舶燃料舱内的净LNG质量。*建立不确定度评估模型：要求计量系统在贸易交接级精度（通常要求整体质量流量测量不确定度优于±0.5%）下运行，并给出评估和验证不确定度贡献的方法。*统一数据交换协议：为加油作业数据（如开始/结束时间、累计质量、温度、压力曲线、BOG量等）的自动记录、远程监控和电子化交接提供标准化的格式和通信协议。该标准于2024年7月2日正式发布，标志着LNGTTS加注计量进入了有据可依的时代。它的技术路线图清晰地展示了从“校准原理”到“现场验证”的完整闭环，体现了现代计量学的科学性与严谨性。3.ISO6919:2024核心内容与技术要点3.1术语定义与适用范围标准首先对与TTS加油相关的核心术语进行了精确界定，如“车对船（TTS）加油”、“动态测量”、“静态测量”、“气化率”、“净质量”、“排放气体”等，消除了歧义。标准明确指出其适用于作为船用燃料的LNG从槽车向船舶燃料舱进行动态质量交接的整个过程，不包括上游液化工厂的出厂计量或船舶内部的储罐计量。3.2计量系统技术要求这是标准最核心的部分。标准规定，主要测量设备应为质量流量计（通常为科里奥利质量流量计，CoriolisMassFlowmeter），并建议其安装在TTS槽车的低温泵出口与软管连接处之间。该流量计必须具备：*高精度与可靠性：在LNG温度和流量范围内，具有经校准认证的准确度。*低温适应性：能在-162°C及以下环境中稳定工作，且有相应的保温与预热措施。*两相流检测能力：通过内置算法或辅助探测器（如电导率传感器）实时监测流体是否出现汽化，并在出现两相流时自动报警或暂停计量。辅助测量设备（如铂电阻温度计Pt100、绝压变送器）必须与流量计集成，用于计算LNG密度和热值，并参与BOG的修正计算。标准还对计量系统的电气安全、防爆等级、以及数据记录与存储能力提出了要求。3.3动态计量算法与BOG修正这是标准的技术难点与创新点。标准提供了一套明确的计算流程：1.总质量测量：流量计直接测量通过的总质量（m_total）。2.BOG量估算：基于质量守恒和能量守恒，结合流量计实时数据（入口/出口温度、压力、密度）以及系统设计参数（管道长度、绝缘性能、泵效率等），利用标准推荐的经验模型或更精确的CFD仿真方法，估算加油过程中产生的BOG质量（m_BOG）。3.净质量结算：船舶实际接收的净LNG质量（m_net）=m_total-m_BOG。4.交接数据报告：生成包含所有测量数据、计算参数、BOG估算值以及最终净质量的标准化电子报告，供双方确认和监管机构审计。标准强调了不确定度来源的识别（如流量计基本误差、温度压力测量误差、BOG估算模型误差等）及其合成，并要求提供完整的测量不确定度报告。4.介绍修订的企事业单位或标委会：ISO/TC28/SC5ISO6919:2024标准由国际标准化组织石油产品和润滑剂技术委员会石油测量分委会（ISO/TC28/SC5）主导制定。ISO/TC28成立于1947年，是ISO历史悠久且极具影响力的技术委员会之一，其业务范围覆盖石油、石化产品、润滑油及其相关测量、测试和分析方法。ISO/TC28/SC5（PetroleumMeasurement）专门负责石油及相关产品的测量标准，包括流体测量、储罐计量、流量计校准、交接计量、以及在特定工况下的计量技术。该分委会汇集了全球计量领域的顶尖专家，来自国家计量机构（如NIST、NPL、PTB）、大型石油和天然气公司（如Shell、TotalEnergies、BP）、领先的计量设备制造商（如Emerson、Endress+Hauser、Krohne）、船级社（如DNV、Lloyd’sRegister）以及各国标准化机构。在ISO6919:2024的制定过程中，ISO/TC28/SC5展现了其强大的技术协调和专家整合能力。来自挪威国家石油公司（Equinor）的专家组牵头负责了BOG估算模型的验证，荷兰国家计量院（VSL）为流量计在低温环境下的校准提出了创新的方法，壳牌公司的团队则在系统架构和数据协议方面提供了宝贵的实践经验。该分委会通过多次工作组会议、技术研讨会和网络公开征求意见，确保了标准既具有理论上的先进性，又能被业界广泛接受和实践。ISO6919:2024的成功发布，不仅是ISO/TC28/SC5专业能力的体现，更是全球标准化合作精神的胜利，它为全球LNG燃料产业链的健康发展奠定了坚实的基础。5.结论：技术引领下的未来展望ISO6919:2024《冷冻碳氢化合物和非石油基液化气体燃料的测量——作为船用燃料的液化天然气（LNG）的动态测量——车对船（TTS）加油》标准的发布，是国际标准化史上一个里程碑式的事件。它不仅填补了LNG作为船用燃料在车对船动态交接计量领域的国际标准空白，更从根本上解决了制约该模式大规模商业应用的核心技术瓶颈。该标准的实施将带来以下深远影响：*促进贸易公平与信任：统一的计量方法确保了买卖双方利益的公平性，减少了商业纠纷，增强了市场对LNG燃料作为大宗商品交易的信心。*提升运营效率与安全性：标准化的操作流程和数据报告，使得加油作业更加高效、智能化和易于审计，同时通过明确的两相流检测和报警机制，显著提升了作业安全性。*推动监管与政策协同：各国港口当局和环保机构拥有了清晰的技术法规依据，便于开展国际间的合作与互认，加速全球LNG加注网络的建设。*为未来燃料标准化铺路：ISO6919:2024所建立的技术框架——包括动态质量测量、BOG修正、不确定度评估等——具有很强的通用性。随着氨、氢等更清洁的低温燃料逐步进入航运市场，该标准的原则和方法将为其计量标准化的制定提供宝贵的经验和参考。展望未来，随着全球能源转型的深入和航运脱碳法规的日益严苛，LNG作为过渡燃料的需求将持续增长，而氨、甲醇等新型燃料的商业化进程也将加快。ISO6919:2024的发布将催化一场“标准化革命”：未来的LNG加注站将如同今天的加油站一样