影响LNG加气机计量准确度的因素分析及其对策

谭才华

摘 要：近年来LNG作为新能源已经得到广泛的应用，且为大宗贸易商品，涉及贸易结算和安全防护。目前LNG加气机尚未颁布相应的检定规程，作为LNG行业计量设备供应服务厂商，本文从LNG加气机原理，关键零部件等入手，简单对影响LNG加气机计量准确度的因素进行了研究分析，并提出了相应的解决建议。

关键词：液化天然气；保温箱；加气机；计量准确度；预冷

中图分类号：U473 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）07-0081-02

LNG是液态天然气英文名称Liquefield Natural Gas的缩写，是一种液态状况下的无色流体，通过将常压下气态的天然气冷却至162℃，使其凝结成液体而来。LNG具有高效能、高清洁、低成本和低排放等优势，是最有发展前途的汽车代用燃料之一，已成为当前发达国家广泛采用的清洁能源。从1989年起，我国推广天然气汽车以来，预测到2020年，我国天然气汽车的保有量有望达到1050万～1100万辆。LNG加气机作为将LNG燃料加注到LNG汽车的一种专用贸易计量结算设备，其计量准确度直接关系到贸易双方的切身利益。

1 LNG加气机原理

LNG加气机是由质量流量计、加气枪、加气软管、回气枪、回气软管、紧急切断阀以及电子控制系统等共同组成的一个复杂、综合、现代化的计量设备。其基本原理如下（见图1所示）。

1.1 预冷流程（小循环）

LNG液体通过20-进液口流向14-液相质量流量计，8-第一紧急气动截止阀，5-第二单向阀，4-回气口，最后回到LNG储罐。本预冷流程又称小循环，为了使液相质量流量计充分进液，提高计量准确度。

1.2 加气流程（大循环）

LNG液体通过20-进液口流向14-液相质量流量计，13-第二紧急气动截止阀，10-15°出液口，11-拉断阀，12-充液枪，进入车载LNG储气瓶。

车载LNG储气瓶的气体通过1-回气枪流向，3-气相质量流量计，5-第二单向阀，4-回气口，最后回到LNG储罐。

本加气流程又称大循环，液相质量流量计与气相质量流量计量值之差，经过电子控制系统计算后并显示出来，作为贸易结算的数值。

2 影响LNG加气机计量准确性的因素分析及其对策

2.1 科里奥利质量流量计本身和使用方式不正确，造成计量不准确

科里奥利质量流量计是LNG加气机中的关键部件，一台双计量LNG加气机中用到液相质量流量计和气相质量流量计两种流量计，其计量的准确性、稳定性直接影响LNG加气机的准确度。为提高科里奥利质量流量计的计量准确度，首先在出厂是必须检验合格，其次是在使用的过程中必须注意到以下几点：

（1）液相质量流量计安装时测量管向下安装，尽量避免测量管中混有气体；气相质量流量计安装测时量管向上安装，尽量避免测量管中混有液体。（2）科里奥利质量流量计对振动干扰敏感，安装固定要求高，测量管进出口要水平一致，一高一低也会影响测量精度。（3）科里奥利质量流量计易发生零点漂移，多数流量计零点漂移带来的测量误差在1%内，个别流量计会出现大的零漂现象，使得测量误差大于1%。定期检查流量计的零点漂移程度是LNG加气机日常运行中的必要工作。

注意到以上几点后，可以最大限度的排除由科里奥利质量流量计带来的计量不准确。

2.2 管道保冷不好，造成计量不准确

LNG属于深冷液体，在经过管路系统中会从外界吸收热能导致部分液体气化。通过液相流量计时，气体会影响流量计计量的准确度和重复性。

解决的方法有两种，一是加大流量，流量越大，气化率越低，而是对管路进行保温。我公司采用铠甲式保温箱，保温箱里面填充珠光砂，示意图如下（见图2所示）。

2.3 紧急气动切断阀的密封性不好，造成计量不准确

由于液相流量计的计量特性，要求在开始加液之前，必须对流量计预冷，待达到程序设定的温度后，才对车载储气瓶进行加气。因此，在小循环时，8第一紧急气动截止阀开启，进行预冷，预冷结束后，关闭8第一紧急气动截止阀，13第二紧急气动截止阀，进行加液，此时，如果8第一紧急气动截止阀关闭不严，密封达不到要求，就会有部分液体通过8第一紧急气动截止阀，回到储罐中，这部分液体，被计量，但没有进入车载气瓶，计量结果就会产生很大的偏差。

解决的方式有两种，一是选用行业内品质好的阀门厂家的产品，二是在LNG加气机出厂前进行保压试验。

2.4 人为“偷气”行为，造成计量不准确

程序在出厂时设置的是开启13第二紧急气动截止阀后，8第一紧急气动截止阀处在关闭状态，如果程序被人恶意篡改使在加气过程中短暂开启8第一紧急气动截止阀，或人为手动开启8第一紧急气动截止阀就会出现偷气现象。

为避免这样的现象，LNG加气机在出厂时，电子控制系统会打上铅封，避免有人篡改程序。加气站也需要加强对员工的管理，定期检查。

2.5 回气未计量，造成的计量不准确

车载LNG储气瓶，在充液时，要插上回气枪，不然LNG会车载储气瓶压力高而无法对其充液。连上回气枪后车载LNG储气瓶中的气体在通过回气枪，回流到加气站LNG储罐中，如果不对回储罐的气量进行测量，那用户就等于白白给加气站加了少量天然气。

我公司LNG加气机采用的就是双计量形式，程序在显示示值前，程序后台自动取了液相流量计量值和气相流量计量值的差值作为显示值，进行贸易结算，提高计量准确度。

3 结语

近年来LNG加气机产业迅速发展，国家检定规程也尚未完善，LNG的超低温特性和易气化的特性，加氣流程等对LNG加气机的准确计量也造成诸多困难。笔者对影响LNG加气机计量准确度性的因素进行了初步简单分析，希望有助于促进LNG加气机产业的发展和技术进步，促进我国天然气工业的发展。

参考文献

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