監護権の移譲

石油・ガス産業における保管移送とは、ある事業者から別の事業者への物質の輸送を伴う取引を指します。これには、タンクと鉄道タンク車間の原油および精製石油の移送、船舶への移送、およびその他の取引が含まれます。流体測定における保管移送は、流体が一方から他方へ販売するために測定される計測ポイント（場所）として定義されます。保管移送中、物質を移送する際、物質を配送する会社と最終的な受取人の両方にとって、正確さが非常に重要です。 ^[1]

「財政的計量」という用語は、しばしば保管移転と互換的に使用され、所有権の変更が行われる場合など、商業取引のポイントである計量を指します。保管移転は、流体が一方の当事者から他方の当事者の所有に移されるときに発生します。^[2]「財政的計量」というフレーズの使用は、必ずしも設置される計器の品質に対する単一の期待を意味するものではありません。「財政的」はメーターのサービスを指し、その品質を指しているわけではありません。「財政的」は通常、「政府の財政に関係する」ことを意味します。

監護権の移譲には通常、以下の手順が含まれます。

• 業界標準;
• 国家計量標準;
• 保管権移転当事者間の契約上の合意および
• 政府の規制と課税。

保管移送アプリケーションでは高い精度が求められるため、これを実行するために使用される流量計は、米国石油協会(API)などの組織による承認の対象となります。保管移送操作は、途中のさまざまなポイントで発生する可能性があります。これには、石油生産プラットフォームから船舶、はしけ、鉄道車両、トラック、さらには製油所などの最終目的地への石油の操作、取引、または移送が含まれる場合があります。

基準や契約を履行し、最大限の精度を達成するには、燃料分配プロセスに関わるすべての関係者（売り手と買い手、輸送・保管サービス、財務部門）が保管移送手順に従い、適切な測定と関連する文書化作業を完全に実施する必要があります。保管移送測定には、パイプライン、貯蔵タンク、輸送タンク（タンカー、トレーラー、鉄道タンク）での測定が含まれ、燃料分配プロセス全体が追跡可能でなければなりません。測定を体積単位または質量単位（またはその両方）で行うことができるように、さまざまな計測方法が一般的に使用されています。^[3]

タンクに保管されている製品の現在の容量は、タンク容量テーブル (「タンク キャリブレーション テーブル」と呼ばれることもあります) と、タンク内の製品の現在のレベルおよび温度を使用して計算できます。タンク容量テーブルには、タンク内のレベルと適切な容量に関するデータが保存されており、容量計算の全体的な精度に非常に大きな影響を及ぼします。保管移送操作の容量テーブルの一般的な精度は 0.05 ～ 0.1% です。タンクの初期設置、その精度、ライフサイクルの変化 (傾斜や沈殿物など) は容量テーブルの精度に影響するため、定期的に修正する必要があります。一部の容量テーブルは多次元であり、船のタンクの傾きやトリム、保管されている製品の密度などの追加データを保存したり、自動容量/質量計算システムで使用したりします。

管理移送は流量測定の最も重要な用途の一つです。管理移送用途には多くの流量測定技術が使われており、これには差圧（DP）流量計、タービン流量計、容積流量計、コリオリ流量計、超音波流量計が含まれます。^[5]

差圧 (DP) 流量計は、液体とガスの保管移送に使用され、液体、ガス、蒸気の流量を測定します。 DP 流量計は、差圧トランスミッタとプライマリ要素で構成されています。プライマリ要素はフロー ストリームに狭窄部を配置し、DP トランスミッタは狭窄部の上流と下流の圧力差を測定します。

多くの場合、エンドユーザーは圧力トランスミッターと一次要素を異なるサプライヤーから購入します。しかし、いくつかのベンダーは圧力トランスミッターと一次要素を統合して完全な流量計を形成しています。これの利点は、一次要素とDPトランスミッターがすでに設置されている状態で校正できることです。^[6]

DP 流量計を保管移送アプリケーションで使用するための標準と基準は、米国ガス協会(AGA) と米国石油協会(API) によって規定されています。

DP 流量計を使用する利点は、最も研究され、最もよく理解されているタイプの流量計であることです。DP 流量計を使用する欠点は、流量計ラインに圧力降下が生じることです。これは、DP 流量測定を行うために必要なラインの狭窄の必然的な結果です。^[7]

DP 流量計を保管輸送アプリケーションに使用する際の重要な進歩の 1 つは、シングル チャンバー オリフィス フィッティングとデュアル チャンバーオリフィスフィッティングの開発です。

最初のタービン流量計は、1790年にドイツの技術者ラインハルト・ウォルトマンによって発明されました。タービン流量計は、水やその他の流体が通過すると回転するプロペラのようなブレードを備えたローターで構成されています。ローターは流量に比例して回転します（タービンメーターを参照）。タービンメーターには多くの種類がありますが、ガス流量に使用されるものの多くは軸流式メーターと呼ばれています。^[8]

タービン流量計は、低粘度流体のクリーンで安定した高速流を測定する場合に最も便利です。他の流量計と比較すると、タービン流量計は、特にライン サイズが大きい場合に超音波流量計よりもコスト面で大きな利点があり、また、特に 1 つのタービン流量計で複数の DP 流量計を置き換えることができる場合には、DP 流量計の価格に比べて有利な価格です。

タービン流量計の欠点は、摩耗しやすい可動部品があることです。摩耗や不正確さを防ぐために、セラミックボールベアリングなどの耐久性のある材料が使用されています。

容積式（PD）流量計は、商業用水や工業用水の移送だけでなく、他の多くの液体の移送にも広く使用されている高精度の流量計です。PD流量計の利点は、この目的で多くの規制機関によって承認されており、他の用途にまだ置き換えられていないことです。^[9]

PDメーターは、既知の容積の容器内の流量を捕捉するため、低流量の測定だけでなく、高粘性流量の測定にも優れています。PD メーターを使用する場合、流量の速度は重要ではありません。

コリオリ流量計は30年以上前から存在し、化学、食品・飲料などのプロセス産業で好まれています。^[10]コリオリ技術は、物質の流れを測定する際に正確で信頼性が高く、直接的な質量流量、流体の密度、温度、および正確に計算された体積流量のため、最高の流量測定技術の1つとして称賛されることがよくあります。 コリオリ流量計には可動部品がなく、長期的な安定性、再現性、および信頼性を提供します。 直接質量流量測定デバイスであるため、コリオリ流量計はガスから重い液体まで最も広範囲の流体を扱うことができ、速度ベースの技術（PD、タービン、超音波）に影響を与えることが多い粘度や密度の変化の影響を受けません。 あらゆる流量技術の中で最も広い流量範囲に対応できるため、コリオリは圧力降下を低く抑えるサイズにすることができます。 これに、流量プロファイルに依存しないという事実を組み合わせると、直管と流量調整の必要性がなくなり、圧力降下を最小限に抑えた管理用移送システムを設計できます。

1 つの測定原理のみに依存する測定機器は、2 相流条件下では測定の不確実性が高くなることに留意する必要があります。容積式、タービン メーター、オリフィス プレートなどの従来の測定原理では、測定は継続されるように見えますが、2 相流の発生についてユーザーに通知することはできません。しかし、コリオリ効果または超音波流量測定に基づく最新の原理では、診断機能によってユーザーに通知されます。

コリオリ流量計を使用して、流れる物質のコリオリの力の変化を分析することで流量を測定します。この力は、回転する基準フレーム内で移動する質量で発生します。回転により、線速度で因数分解された外向きの角加速度が生成されます。流体の質量の場合、コリオリの力はその流体の質量流量に比例します。

コリオリ流量計は、センサーとドライバーを備えた振動流管と、振動を制御し、結果を分析し、情報を送信する電子トランスミッターの 2 つの主要コンポーネントで構成されています。流量測定のためのコリオリの原理では、回転パイプの振動部分を利用する必要があります。振動によりコリオリの力が生じ、これを感知して分析することで流量が決定されます。現代のコリオリ流量計は、振動パイプの両端で測定される位相差を利用しています。^[11]

超音波流量計は、1963 年に日本の東京計器(現トキメック)によって初めて産業市場に導入されました。 取引計量測定は古くから行われており、過去 10 年間で、石油およびガス産業における取引計量には、コリオリ流量計と超音波流量計が選ばれるようになりました。

超音波流量計は体積流量を計測します。超音波流量計は一般的に通過時間法を採用しており、流体の流れの方向に伝わる音波は上流に伝わる音波よりも速く伝わります。通過時間の差は流体の速度に比例します。超音波流量計は、推奨される設置方法に従えば圧力降下がほとんどなく、ターンダウン能力が高く、幅広い用途に対応できます。この技術の典型的な用途は、原油の生産、輸送、処理です。

超音波流量計の使用は、管理輸送において増加し続けています。PD およびタービン メーターとは異なり、超音波流量計には可動部品がありません。PD、タービン、DP メーターと比較すると、超音波メーターでは圧力降下が大幅に減少します。超音波メーターの設置は比較的簡単で、メンテナンスの必要性も少なくなります。

1998年6月、アメリカガス協会はAGA-9と呼ばれる規格を発行しました。この規格は、天然ガスの保管移送における超音波流量計の使用基準を定めています。^[12]

管理移送には、流量計だけでなく、アプリケーションに合わせて設計およびエンジニアリングされた計測システム全体が必要です。管理移送システムのコンポーネントには通常、次のものが含まれます。

• 複数のメートル/メートルの実行。
• フローコンピュータ;
• 品質システム（天然ガスのエネルギー含有量を測定するガスクロマトグラフおよび液体のサンプリングシステム）
• 液体の場合は設置型または移動型のプルーバー、液体またはガスの場合はマスターメーターを使用した校正。
• 自動化をサポートします。

一般的な液体保管移送スキッドには、複数の流量計とメータープルーバーが含まれます。プルーバーは、現場でメーターを校正するために使用され、通常はバッチ移送の前、最中、後に頻繁に実行され、計量を保証します。その良い例としては、原油生産施設の リース自動保管移送 (LACT) ユニットが挙げられます。

ISO 5725-1規格では、計測機器の精度は「試験結果と許容基準値との一致の近さ」と定義されています。この「精度」という用語には、系統的誤差とバイアス成分の両方が含まれます。^[13]各機器には、製造元が規定した精度仕様と試験済みの精度があります。不確かさは、測定精度に影響を与えるすべての計測システムの要因を考慮に入れます。流量計の精度は、流量計算に影響を与えるシステム内の他の要因により、最終的に計算された不確かさが異なる2つの異なる計測システムで使用される可能性があります。不確かさには、フローコンピューターのA/Dコンバータの精度などの要因も含まれます。管理移送システムにおける精度の追求には、細部への細心の注意が必要です。

取引計量システムは、 AGA、API、ISOなどの業界団体、およびOIML（国際）、NIST（米国）、PTB（ドイツ）、CMC（中国）、GOST （ロシア）、DSTU（ウクライナ）などの国家計量標準によって設定された要件を満たす必要があります。これらの要件には、法的要件と契約要件の2種類があります。

国の度量衡規則と規制は、公正な取引を促進するために卸売りと小売りの取引要件を管理しています。規制と精度要件は国や商品によって大きく異なりますが、すべてに共通の特徴があります。それは「トレーサビリティ」です。デューティメーターを各地域の法定計量機関にトレーサブルな標準と比較する検証プロセスを定義する手順が常に存在します。 ^[14]

契約とは、買い手と売り手の間で締結される、測定要件を定義する書面による合意です。これは、精製製品や原油が海上、パイプライン、鉄道で輸送される事業会社間の大量販売です。保管移送測定は、測定における小さな誤差が大きな金銭的差異につながる可能性があるため、可能な限り最高レベルの精度でなければなりません。測定のこのような重要な性質のため、世界中の石油会社は業界のニーズを満たす標準を開発し、採用してきました。

たとえばカナダでは、保管移転の性質を持つすべての計測は、計測カナダの管轄下にあります。米国では、連邦エネルギー規制委員会(FERC) が州間取引で満たさなければならない基準を管理しています。

液体流量測定の管理移送は、 ISOが定めるガイドラインに従います。業界の合意により、液体流量測定は、全体的な不確かさが±0.25% 以下であると定義されています。全体的な不確かさは、測定システム内のコンポーネントの不確かさを適切に統計的に組み合わせることによって得られます。

液体の流量測定は、通常、体積単位または質量単位で行われます。体積は通常、スタンドアロンのフィールドタンカーの積載作業に使用され、質量は、割り当て要件のあるマルチフィールドパイプラインまたはオフショアパイプラインに使用されます。

質量測定と報告は次のように行われます。

• 体積流量（タービンや超音波メーターなどによる）と流体密度の測定
• コリオリ計による直接質量測定

自動流量比例サンプリング システムは、平均水分含有量、平均密度を決定し、分析するために流量測定で使用されます。サンプリング システムは、ISO 3171 に概ね準拠する必要があります。サンプリング システムは、流量測定中の重要な部分です。サンプリング エラーによって生じるエラーは、通常、測定全体に直接的かつ線形的な影響を及ぼします。

液体の流量測定を行う際には、温度と圧力の測定が重要な要素となります。温度と圧力の測定ポイントは、メーターの入口の状態を考慮して、メーターにできるだけ近い位置に配置する必要があります。計測システムの精度に影響する温度測定では、全体的なループ精度が 0.5 °C 以上、対応する読み取り値の分解能が 0.2 °C 以上である必要があります。

温度チェックは、サーモウェルの助けを借りて認定温度計によって行われます。

計測システムの精度に影響する圧力測定では、全体的なループ精度が 0.5 bar 以上である必要があり、対応する読み取り値の解像度は 0.1 bar 以上である必要があります。

ガス流量測定の保管移送は、国際機関によって設定されたガイドラインに従います。業界の合意により、ガス流量測定は、全体的な不確かさが ±1.0% 以内の質量流量測定として定義されます。全体的な不確かさは、測定システム内のコンポーネントの不確かさの適切な統計的組み合わせから得られます。

すべてのガス流量測定は、体積単位または質量単位のいずれかで測定される単相ガス流に対して行う必要があります。

サンプリングは、正確さを確かめるのに役立つため、重要な側面です。代表的なサンプルを取得するために、適切な設備を用意する必要があります。機器の種類と測定システムによって、この要件が左右されることがあります。

メーターでの ガス密度は、次のいずれかの方法で決定できます。

• オンライン濃度計による連続直接測定
• ガスの温度、圧力、組成の測定値と、認められた状態方程式を使用して計算します。

ほとんどの業界では、ガス密度の連続測定を好んでいます。ただし、両方の方法を同時に使用して、それぞれの結果を比較することで、各方法の精度に対する信頼性を高めることができます。

いかなる管理移送アプリケーションでも、真のランダム不確実性はどちらの当事者にも有利になる可能性が等しく、双方にとっての純影響はゼロであるべきであり、測定精度と再現性は評価されるべきではありません。多くのユーザーがチェックメーターを設置するため、測定精度と再現性はほとんどの販売者にとって高い価値があります。管理移送システムを設計する際の最初のステップは、流量範囲にわたるサプライヤーとユーザーの相互の測定パフォーマンス期待値を決定することです。この相互パフォーマンス期待値の決定は、再現性の低さによって生じる測定紛争のすべてのコストを明確に理解している個人によって行われるべきです。2 番目のステップは、制御できない動作条件を定量化することです。流量測定の場合、これらには次のものが含まれます。

• 予想される周囲温度の変化。
• 最大静的ライン圧力;
• 静的ライン圧力および温度変動。
• 最大許容永久圧力損失。
• フローターンダウン;そして
• 流量変動および/または脈動の予想される頻度。

3 番目で最後のステップは、ハードウェア、インストール、およびメンテナンス手順を選択して、予想される (制御不能な) 動作条件下で、測定が必要なインストール済みパフォーマンスを提供することを保証することです。たとえば、ユーザーは次のことができます。

• 与えられた実際の動作条件下で、より良いまたはより悪いパフォーマンスを発揮する静圧トランスミッタおよび/または差圧トランスミッタを選択します。
• 送信機を頻繁にまたはたまに校正します。
• DP 流量計の場合、より高いまたはより低い差圧に合わせてプライマリ要素のサイズを決定します (DP が高いほど精度は高くなりますが、圧力損失は高くなります)。
• 応答速度が速いまたは遅い流量計と圧力トランスミッターを選択します。
• 最速の応答を得るには、長いまたは短い相互接続 (インパルス) ラインを使用するか、直接接続します。

第一段階と第二段階はデータの収集ですが、第三段階は計算やテストが必要になる場合があります。^[15]

移送されるLNGの計算式は、契約上の販売条件によって異なります。これらは、インコタームズ2000 で定義されている 3 種類の販売契約 ( FOB 販売、CIF販売、またはDES販売) に関連します。

FOB （本船渡し）販売の場合、転送され請求されるエネルギーの決定は積地港で行われます。

CIF（運賃保険込み）またはDES（船渡し）販売の場合、転送され請求されるエネルギーは荷降ろし港で決定されます。

FOB契約では、買い手は船上で容積、温度、圧力を測定するための保管移送計測システムを提供および維持する責任があり、売り手は積地ターミナルでサンプリングやガス分析などの保管移送計測システムを提供および維持する責任があります。CIF 契約および DES 契約では、責任が逆になります。

買い手と売り手は、相手方が提供、維持、運用する各システムの精度を検証する権利を有する。転送されたエネルギーの決定は通常、1人以上の検査員、船舶の貨物担当官、およびLNGターミナル運営者の代表者の立ち会いのもとで行われる。買い手の代表者も立ち会うことができる。^[16]

いずれの場合も、伝達されるエネルギーは次の式で計算できます。

E =(VLNG × DLNG × GVCLNG) - 置換された E ガス ± ER への E ガス (該当する場合)

どこ：

E = 積載施設からLNG運搬船へ、またはLNG運搬船から荷降ろし施設へ 転送される総正味エネルギー

VLNG = 積み込みまたは積み下ろしされたLNGの容積（m3）。

DLNG =積載または積降時の LNGの密度

GCVLNG = 積み込みまたは積み下ろしされたLNGの総発熱量（百万BTU /kg）

E 置換ガス= 置換されたガスの正味エネルギー（単位は百万BTU）。これは、 LNG運搬船が積載時に陸上に送り返すガス（積載したLNGと同じ量の貨物タンク内のガスが置換される）、または、 LNG運搬船が荷降ろし時に貨物タンクで受け取るガス（排出されたLNGの量と交換。

E(ガスからER) = 該当する場合、 LNG運搬船の機関室で保管移送検査の開始から終了までの間に消費されるガスのエネルギー、つまり港で船舶が使用するガスのエネルギー。

+ LNG積み込み移送または

- LNG荷降ろし移送用

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