LNG加气机计量系统现状分析

张有建 江居国 王炜友

山东胜利股份有限公司 250101

一、液体流量的常见流量计

1.涡街流量计街流量计

测量是依据卡门（Karman）涡街原理，其特点是压力损失小，量程范围大，精度高，在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件，因此可靠性高，维护量小。缺点：对安装要求严格，需要一定的直管段，并且LNG液体的比重随温度、压力不同会有密度变化，需要进行修正，需要增加温、压补偿，精度一般在1%。

2.涡轮流量计

涡轮流量计是速度流量计的测量原理是先将流速转换为涡轮的转速，再将转速转换成与流量成正比的电信号。这种流量计用于检测瞬时流量和总的积算流量，输出信号为频率，易于数字化。，精度在±0.2%以内。惯性小而且尺寸小的涡轮流量计的时间常数可达0.01秒。缺点：安装有要求，需要直管段。

3.容积式流量计

容积式流量测量是采用固定的小容积来反复计量通过流量计的流体体积。所以，在容积流量计内部必须具有构成一个标准体积的空间，通常称其为容积流量计的“计量空间”或“计量室”。这个空间由仪表壳的内壁和流量计转动部件一起构成。缺点：需要配合有压力、温度、密度测量传感器组合使用。

4.质量流量计

质量流量计是采用感热式测量，通过分体分子带走的分子质量多少从而来测量流量，因为是用感热式测量，所以不会因为气体温度、压力的变化从而影响到测量的结果。精度高。缺点是价格较贵。

5.孔板流量计

孔板流量计是将标准孔板与多参量差压变送器（或差压变送一体化孔板流量计、温度变送器及压力变送器）配套组成的高量程比差压流量装置，可测量气体、蒸汽、液体及天然气的流量。孔板是安装在封闭管道中，按节流装置的原理，测量液体、气体和蒸汽流量的检出元件。缺点是：安装使用要求较高。

二、国内使用的LNG加气机计量系统现状

1.国内使用流量计现状根据以上流量计特点分析，目前普遍使用科里奥利质量流量计，这也是该产品特点决定的，但是价格较高。下面是加气机的操作流程，加气机上选择加液模式加液模式是LNG加气站的正常工作模式。售气机的控制系统位于售气机上。加液软管设计有拉断保护，当软管被加液车辆拉力售气机时，拉断保护启作用，关闭加液阀。

在控制面板上点击“加气模式”按钮进入加气监控画面。

加液车辆到加气岛后，确保停好，把车用瓶的接地与加气站的接地相连。

按开始按钮。

LNG通过阀GV02-2从LNG储罐底部进入LNG泵，LNG泵启动后，输送LNG进入LNG售气机，再由阀V03-2流回到LNG储罐内，从而实现LNG售气机的预冷，此段时间大约需要4分钟。当连续加液时，以后车辆若连续加气，此操作可以免做。

按停止按钮。

连接加气枪和车载瓶的加气口，

按开始按钮。

LNG从车载瓶顶部加入瓶内。

符合下列条件后，加液过程结束:

按停止按钮

流速过慢

加气量达到预置值

如果明显未满或者车载瓶压力太高，可以用回气枪连接回气软管，降低车载瓶压力，快满时拆下回气枪。

2.双流量计设置

因为目前国内车载气瓶的设计有缺陷，不能将气瓶内的气体再液化，所以当车载气瓶压力高于0.7MP时，需进行回气操作，需要将回气进行计量，总加液量等于加液流量减去回气流量的差值。如果车载气瓶进一步优化设计，可以采用单流量计设置。

3.计量精度

目前加液机采用的科里奥利质量流量计精度可以达到0.1%，但因为现场安装不规范，及LNG产品的特点，LNG是超低温液体，常压下-162℃，温度升高后，气化迅速，因此容易产生气液两相流，加气机的整体精度在1.5%以内。如何控制气液两相流是工艺上需要改进的方向。

4.检定标准

目前针对LNG加气机，还没有正式的检定规范出台，只有个别省份如内蒙古、山东等省份出台了地方上的校准规范。所以国内需加快出台LNG加气机的检定规范，这也有利于LNG产业的健康发展。

三、降低成本的方向

1.采用价格较低的流量计

因为加液机的体积限制，LNG的产品特点，管道需要保温，所以如果改为涡街流量计，虽然可以将成本降低，但是安装会增加难度，同时需要增加温压补偿。其他流量计也是因为安装空间受限、温压补偿问题造成了替代较难。但针对标准加气站来说，有较大的场地可以利用，这也是降低成本的一个措施。

2.实现科里奥利质量流量计的国产化

因为我国国内无法实现质量流量计的国产化，进口流量计价格较贵。如何实现国产化，也是摆在我们国内企业的一个课题。

3.车载气瓶设计优化

车载气瓶设计优化后，可以将气瓶内气体进行再液化，就可以取消目前的双流量计设计，成本可以大幅降低。

结论

国内LNG产业正在迅速发展，国家需出台具体的行业相关规范标准，急需各产业部门相互合作，不断促进设计、安装、工艺的优化，质量流量计急需实现国产化。

[1]刘欣荣《流量计》水利电力出版社1990年1月1日.

[2]纪纲《流量测量仪表应用技巧第2版》化学工业出版社2009年7月1日.