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液化天然气加气机检定方法以及检定装置的讨论

作者: 来源: 发布时间:2017-11-20 10:22:06

 摘 要:液化天然气作为能量密度大的清洁能源,受到越来越多的关注;液化天然气加气机的检定过程中数据的采集、处理和记录生成的自动化会提高工作效率;汽化形成的混合相及汽化回气对测量准确度有影响。

 
        液化天然气(LNG)作为一种新兴的清洁能源,近年来发展的速度非常快,LNG 通常存储在0. 1MPa,-165℃真空保温环境中,密度约为 426kg/m 3 ,外观为无色透明液体,汽化后体积约为原来的 625 倍,体积能量密度约为汽油的 72%,开采天然气经低温液化,使得其成份更纯净,与压缩天然气相比具有储存运输压力低,能量密度大等优点。
 
1 液化天然气加气机检定方法
        由于检测环境与 LNG 存储条件差异较大,通常条件下极易汽化,故主要以质量来计量。以下讨论方法主要讨论主要以质量来量度。
 
1. 1 静态质量法
        电子天平、配有使用液化天然气加气机向真空保温罐加注、记录的加气机示值和电子天平示值相比较来确定相对误差。之后将加液导入车辆罐内,此方法测量精度高,但测量后 LNG 处理过程中损耗比较大,电子天平受现场振动、空气扰动及运输等问题在加气站现场操作不方便,工作效率低。
 
1. 2 动态标准表法
        主要装置为低温科里奥利质量流量计,LNG 流经标准低温科里奥利质量流量计后流回真空保温罐内。在检测过程中 LNG 经过管路和周围温差过大会汽化,产生的回气,返回的回气再次由科里奥利质量流量计计量后输送如真空保温罐内;此种检测方法构造简单,易操作,现场检测效率高,测量流量范围宽,目前应用比较广泛。故外引流测试会是真空保温罐内的液温升高,由于造价等原因真空罐并未配备降温装置,罐内压力升高后,只有开放气阀将升压气体排放到空气中,即使温室气体,由产生浪费,是急需解决的问题。基于上述问题液化天然气加气机的检测标准科里奥利质量流量计在溯源时一般模拟低温连续流介质时一般使用液氮,气化后可直接排放入大气,基于液氮成测试需要液氮量大,成本过高。如果采用常温水做测试介质,由于温度差异,导致质量流量计材质及传感器工作性能发生变化,由此产生的差异没有量化修正,故液化天然气加气机的检测标准科里奥利质量流量计在溯源时为保证溯源的准确度必须使用与 LNG 性质相似的介质。
 
2 对液化天然气检定装置的讨论
        检定设备—液化天然气加气机检定装置,其主要结构包括:检定装置、计算机、工业相机、连接枪和管路。各个部分的主要作用:检定装置内固定安装了两个低温质量流量计,用来测量低温连续介质的质量流量,同时可以测量介质温度和压力。测量数据上传至计算机,计算机同时还接收工业相机传来的对加气机显示屏的抓拍图片。连接和管路用于连接检定装置和加气机。将液化天然气加气机的质量流量计调整到质量流量测量模式,由累计时间输出累计质量,计量数据由质量流量计传感器测量后经过处理传入显示器,工业相机抓拍的显示屏照片,因其为统一显示的数字可以应用图形识别,将结果直接导入检定软件。内嵌一个检定原始记录的模板是数据自动合并,应用电子签名则可以自动生成检定原始记录,相应数据也可以选择给入检定证书。这个过程最后的测量数据已经是数字化的,可以预留通讯接口直接上传计算机,那么工业相机也可以省略 ,现场安装调试工业相机的步骤可省略,提高工作效率。这也体现出标准化通用性的好处,数据通讯接口、通讯协议及管理授权的标准化可以为液化天然气加气机的检定自动化提供重要的技术支撑。
 
        当测量流量比较小时,测量过程中由 LNG 和环境温差过大及流体流动过程中的振动所导致的汽化问题将会影响到测量的准确度,汽化现象导致测量过程中气液两相共存,气液共存会改变连续介质的性质,导致测量准确度的下降。汽化后产生的回气在温度、压力、流量上都不稳定,尤其当汽化量和汽化速度比较小时,汽化对其测量误差上影响较大,但当前的液化天然气加气机还是检定装置都未标明流量测量的下限,或测量下限标注过小。由于液化天然气极易汽化,这种性质对计量所带来的问题有待解决。
 
3 结束语
        本文叙述了液化天然气加气机检定方法,对当前使用广泛的标准表法中的一些问题进行讨论。检定过程中加气机的数据上传方式和小流量检定时汽化对检测准确度的影响进行了讨论。期待更多的关于液化天然气加气机检测方法的进步。

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