LNG加氣機計量系統現狀分析

張有建 江居國 王煒友

山東勝利股份有限公司 250101

一、液體流量的常見流量計

1.渦街流量計街流量計

測量是依據卡門（Karman）渦街原理，其特點是壓力損失小，量程范圍大，精度高，在測量工況體積流量時幾乎不受流體密度、壓力、溫度、粘度等參數的影響。無可動機械零件，因此可靠性高，維護量小。缺點：對安裝要求嚴格，需要一定的直管段，并且LNG液體的比重隨溫度、壓力不同會有密度變化，需要進行修正，需要增加溫、壓補償，精度一般在1%。

2.渦輪流量計

渦輪流量計是速度流量計的測量原理是先將流速轉換為渦輪的轉速，再將轉速轉換成與流量成正比的電信號。這種流量計用于檢測瞬時流量和總的積算流量，輸出信號為頻率，易于數字化。，精度在±0.2%以內。慣性小而且尺寸小的渦輪流量計的時間常數可達0.01秒。缺點：安裝有要求，需要直管段。

3.容積式流量計

容積式流量測量是采用固定的小容積來反復計量通過流量計的流體體積。所以，在容積流量計內部必須具有構成一個標準體積的空間，通常稱其為容積流量計的“計量空間”或“計量室”。這個空間由儀表殼的內壁和流量計轉動部件一起構成。缺點：需要配合有壓力、溫度、密度測量傳感器組合使用。

4.質量流量計

質量流量計是采用感熱式測量，通過分體分子帶走的分子質量多少從而來測量流量，因為是用感熱式測量，所以不會因為氣體溫度、壓力的變化從而影響到測量的結果。精度高。缺點是價格較貴。

5.孔板流量計

孔板流量計是將標準孔板與多參量差壓變送器（或差壓變送一體化孔板流量計、溫度變送器及壓力變送器）配套組成的高量程比差壓流量裝置，可測量氣體、蒸汽、液體及天然氣的流量。孔板是安裝在封閉管道中，按節流裝置的原理，測量液體、氣體和蒸汽流量的檢出元件。缺點是：安裝使用要求較高。

二、國內使用的LNG加氣機計量系統現狀

1.國內使用流量計現狀根據以上流量計特點分析，目前普遍使用科里奧利質量流量計，這也是該產品特點決定的，但是價格較高。下面是加氣機的操作流程，加氣機上選擇加液模式加液模式是LNG加氣站的正常工作模式。售氣機的控制系統位于售氣機上。加液軟管設計有拉斷保護，當軟管被加液車輛拉力售氣機時，拉斷保護啟作用，關閉加液閥。

在控制面板上點擊“加氣模式”按鈕進入加氣監控畫面。

加液車輛到加氣島后，確保停好，把車用瓶的接地與加氣站的接地相連。

按開始按鈕。

LNG通過閥GV02-2從LNG儲罐底部進入LNG泵，LNG泵啟動后，輸送LNG進入LNG售氣機，再由閥V03-2流回到LNG儲罐內，從而實現LNG售氣機的預冷，此段時間大約需要4分鐘。當連續加液時，以后車輛若連續加氣，此操作可以免做。

按停止按鈕。

連接加氣槍和車載瓶的加氣口，

按開始按鈕。

LNG從車載瓶頂部加入瓶內。

符合下列條件后，加液過程結束:

按停止按鈕

流速過慢

加氣量達到預置值

如果明顯未滿或者車載瓶壓力太高，可以用回氣槍連接回氣軟管，降低車載瓶壓力，快滿時拆下回氣槍。

2.雙流量計設置

因為目前國內車載氣瓶的設計有缺陷，不能將氣瓶內的氣體再液化，所以當車載氣瓶壓力高于0.7MP時，需進行回氣操作，需要將回氣進行計量，總加液量等于加液流量減去回氣流量的差值。如果車載氣瓶進一步優化設計，可以采用單流量計設置。

3.計量精度

目前加液機采用的科里奧利質量流量計精度可以達到0.1%，但因為現場安裝不規范，及LNG產品的特點，LNG是超低溫液體，常壓下-162℃，溫度升高后，氣化迅速，因此容易產生氣液兩相流，加氣機的整體精度在1.5%以內。如何控制氣液兩相流是工藝上需要改進的方向。

4.檢定標準

目前針對LNG加氣機，還沒有正式的檢定規范出臺，只有個別省份如內蒙古、山東等省份出臺了地方上的校準規范。所以國內需加快出臺LNG加氣機的檢定規范，這也有利于LNG產業的健康發展。

三、降低成本的方向

1.采用價格較低的流量計

因為加液機的體積限制，LNG的產品特點，管道需要保溫，所以如果改為渦街流量計，雖然可以將成本降低，但是安裝會增加難度，同時需要增加溫壓補償。其他流量計也是因為安裝空間受限、溫壓補償問題造成了替代較難。但針對標準加氣站來說，有較大的場地可以利用，這也是降低成本的一個措施。

2.實現科里奧利質量流量計的國產化

因為我國國內無法實現質量流量計的國產化，進口流量計價格較貴。如何實現國產化，也是擺在我們國內企業的一個課題。

3.車載氣瓶設計優化

車載氣瓶設計優化后，可以將氣瓶內氣體進行再液化，就可以取消目前的雙流量計設計，成本可以大幅降低。

結論

國內LNG產業正在迅速發展，國家需出臺具體的行業相關規范標準，急需各產業部門相互合作，不斷促進設計、安裝、工藝的優化，質量流量計急需實現國產化。

[1]劉欣榮《流量計》水利電力出版社1990年1月1日.

[2]紀綱《流量測量儀表應用技巧第2版》化學工業出版社2009年7月1日.