譚才華

摘 要：近年來LNG作為新能源已經(jīng)得到廣泛的應用，且為大宗貿(mào)易商品，涉及貿(mào)易結(jié)算和安全防護。目前LNG加氣機尚未頒布相應的檢定規(guī)程，作為LNG行業(yè)計量設(shè)備供應服務(wù)廠商，本文從LNG加氣機原理，關(guān)鍵零部件等入手，簡單對影響LNG加氣機計量準確度的因素進行了研究分析，并提出了相應的解決建議。

關(guān)鍵詞：液化天然氣；保溫箱；加氣機；計量準確度；預冷

中圖分類號：U473 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）07-0081-02

LNG是液態(tài)天然氣英文名稱Liquefield Natural Gas的縮寫，是一種液態(tài)狀況下的無色流體，通過將常壓下氣態(tài)的天然氣冷卻至162℃，使其凝結(jié)成液體而來。LNG具有高效能、高清潔、低成本和低排放等優(yōu)勢，是最有發(fā)展前途的汽車代用燃料之一，已成為當前發(fā)達國家廣泛采用的清潔能源。從1989年起，我國推廣天然氣汽車以來，預測到2020年，我國天然氣汽車的保有量有望達到1050萬～1100萬輛。LNG加氣機作為將LNG燃料加注到LNG汽車的一種專用貿(mào)易計量結(jié)算設(shè)備，其計量準確度直接關(guān)系到貿(mào)易雙方的切身利益。

1 LNG加氣機原理

LNG加氣機是由質(zhì)量流量計、加氣槍、加氣軟管、回氣槍、回氣軟管、緊急切斷閥以及電子控制系統(tǒng)等共同組成的一個復雜、綜合、現(xiàn)代化的計量設(shè)備。其基本原理如下（見圖1所示）。

1.1 預冷流程（小循環(huán)）

LNG液體通過20-進液口流向14-液相質(zhì)量流量計，8-第一緊急氣動截止閥，5-第二單向閥，4-回氣口，最后回到LNG儲罐。本預冷流程又稱小循環(huán)，為了使液相質(zhì)量流量計充分進液，提高計量準確度。

1.2 加氣流程（大循環(huán)）

LNG液體通過20-進液口流向14-液相質(zhì)量流量計，13-第二緊急氣動截止閥，10-15°出液口，11-拉斷閥，12-充液槍，進入車載LNG儲氣瓶。

車載LNG儲氣瓶的氣體通過1-回氣槍流向，3-氣相質(zhì)量流量計，5-第二單向閥，4-回氣口，最后回到LNG儲罐。

本加氣流程又稱大循環(huán)，液相質(zhì)量流量計與氣相質(zhì)量流量計量值之差，經(jīng)過電子控制系統(tǒng)計算后并顯示出來，作為貿(mào)易結(jié)算的數(shù)值。

2 影響LNG加氣機計量準確性的因素分析及其對策

2.1 科里奧利質(zhì)量流量計本身和使用方式不正確，造成計量不準確

科里奧利質(zhì)量流量計是LNG加氣機中的關(guān)鍵部件，一臺雙計量LNG加氣機中用到液相質(zhì)量流量計和氣相質(zhì)量流量計兩種流量計，其計量的準確性、穩(wěn)定性直接影響LNG加氣機的準確度。為提高科里奧利質(zhì)量流量計的計量準確度，首先在出廠是必須檢驗合格，其次是在使用的過程中必須注意到以下幾點：

（1）液相質(zhì)量流量計安裝時測量管向下安裝，盡量避免測量管中混有氣體；氣相質(zhì)量流量計安裝測時量管向上安裝，盡量避免測量管中混有液體。（2）科里奧利質(zhì)量流量計對振動干擾敏感，安裝固定要求高，測量管進出口要水平一致，一高一低也會影響測量精度。（3）科里奧利質(zhì)量流量計易發(fā)生零點漂移，多數(shù)流量計零點漂移帶來的測量誤差在1%內(nèi)，個別流量計會出現(xiàn)大的零漂現(xiàn)象，使得測量誤差大于1%。定期檢查流量計的零點漂移程度是LNG加氣機日常運行中的必要工作。

注意到以上幾點后，可以最大限度的排除由科里奧利質(zhì)量流量計帶來的計量不準確。

2.2 管道保冷不好，造成計量不準確

LNG屬于深冷液體，在經(jīng)過管路系統(tǒng)中會從外界吸收熱能導致部分液體氣化。通過液相流量計時，氣體會影響流量計計量的準確度和重復性。

解決的方法有兩種，一是加大流量，流量越大，氣化率越低，而是對管路進行保溫。我公司采用鎧甲式保溫箱，保溫箱里面填充珠光砂，示意圖如下（見圖2所示）。

2.3 緊急氣動切斷閥的密封性不好，造成計量不準確

由于液相流量計的計量特性，要求在開始加液之前，必須對流量計預冷，待達到程序設(shè)定的溫度后，才對車載儲氣瓶進行加氣。因此，在小循環(huán)時，8第一緊急氣動截止閥開啟，進行預冷，預冷結(jié)束后，關(guān)閉8第一緊急氣動截止閥，13第二緊急氣動截止閥，進行加液，此時，如果8第一緊急氣動截止閥關(guān)閉不嚴，密封達不到要求，就會有部分液體通過8第一緊急氣動截止閥，回到儲罐中，這部分液體，被計量，但沒有進入車載氣瓶，計量結(jié)果就會產(chǎn)生很大的偏差。

解決的方式有兩種，一是選用行業(yè)內(nèi)品質(zhì)好的閥門廠家的產(chǎn)品，二是在LNG加氣機出廠前進行保壓試驗。

2.4 人為“偷氣”行為，造成計量不準確

程序在出廠時設(shè)置的是開啟13第二緊急氣動截止閥后，8第一緊急氣動截止閥處在關(guān)閉狀態(tài)，如果程序被人惡意篡改使在加氣過程中短暫開啟8第一緊急氣動截止閥，或人為手動開啟8第一緊急氣動截止閥就會出現(xiàn)偷氣現(xiàn)象。

為避免這樣的現(xiàn)象，LNG加氣機在出廠時，電子控制系統(tǒng)會打上鉛封，避免有人篡改程序。加氣站也需要加強對員工的管理，定期檢查。

2.5 回氣未計量，造成的計量不準確

車載LNG儲氣瓶，在充液時，要插上回氣槍，不然LNG會車載儲氣瓶壓力高而無法對其充液。連上回氣槍后車載LNG儲氣瓶中的氣體在通過回氣槍，回流到加氣站LNG儲罐中，如果不對回儲罐的氣量進行測量，那用戶就等于白白給加氣站加了少量天然氣。

我公司LNG加氣機采用的就是雙計量形式，程序在顯示示值前，程序后臺自動取了液相流量計量值和氣相流量計量值的差值作為顯示值，進行貿(mào)易結(jié)算，提高計量準確度。

3 結(jié)語

近年來LNG加氣機產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，國家檢定規(guī)程也尚未完善，LNG的超低溫特性和易氣化的特性，加氣流程等對LNG加氣機的準確計量也造成諸多困難。筆者對影響LNG加氣機計量準確度性的因素進行了初步簡單分析，希望有助于促進LNG加氣機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進步，促進我國天然氣工業(yè)的發(fā)展。

參考文獻

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