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关于LNG加气机的计量检定探讨

时间:2019-03-03    作者: 周宇    来源: 永信论文网
摘要:步入21世纪以来,随着我国各行各业的飞速发展,新兴行业的不断崛起,石油资源的需求量大幅上升导致了其供不应求。基于这样一种背景,液化天然气越来越受到重视,其清洁、廉价的特点使它被泛地应用到各行各业与人们的实际生活中。而液化天然气在使用过程中需要一种计量器具来实现贸易双方的公平交易, LNG加气机正在这样一种形势下登上舞台,但其目前正处于一个相对不成熟的发展阶段。本文笔者阐述了 LNG加气机的结构、工作原理和它工作时的流程,并探讨研究了技术方面存在的问题和两种检定方法的不同适用条件,以期对推动我国计量检定行业的发展能够有所参考和借鉴。

关 键 词:液化天然气;加气机;计量检定
前言
液化天然气(LNG)作为一种新兴的清洁能源,在石油资源越来越短缺的背景下,其重要性不言而喻,已被广泛应用到公交车及长途运输车上。LNG加气机的主要作用是将液化天然气注入到汽车的车载气瓶上,同时它还兼具计量所加注的天然气量和价格的功能,正式因为LNG加气机具有这种贸易结算的特有属性,国家强制检定类计量目录也是将其收入其中,进行强制检定。由于LNG加气机是一种新兴的设备,其检定方面还不完善,无论国内还是国外都缺少相关完善的检定方法,国内相关计量检定规程也处于空白,给LNG加气机检定工作带来一定难度。
1 LNG加气机的工作原理关 键 词:液化天然气;加气机;计量检定
前言
液化天然气(LNG)作为一种新兴的清洁能源,在石油资源越来越短缺的背景下,其重要性不言而喻,已被广泛应用到公交车及长途运输车上。LNG加气机的主要作用是将液化天然气注入到汽车的车载气瓶上,同时它还兼具计量所加注的天然气量和价格的功能,正式因为LNG加气机具有这种贸易结算的特有属性,国家强制检定类计量目录也是将其收入其中,进行强制检定。由于LNG加气机是一种新兴的设备,其检定方面还不完善,无论国内还是国外都缺少相关完善的检定方法,国内相关计量检定规程也处于空白,给LNG加气机检定工作带来一定难度。
1 LNG加气机的工作原理
1.1 LNG 加气机结构
作为贸易双方在交易过程中的一种重要的计量器具,LNG 加气机主要由三大部分组成:(1)LNG 质量流量计(传感器和变送器);(2)机壳、阀门与管路系统;(3)测控系统(微机系统、控制单位、防爆电源箱、显示单位和键盘)
1.2 LNG 加气机工作原理
LNG加气机的工作简单来说主要实现两个功能:一是燃料加注,二是定价。通过测量流经LNG加气机的天然气的质量,来达到计量的目的。其通常包括两种系统:一种是液相和气相的双流量计系统,另一种是无气相的单流量计系统。它们分别拥有各自的优势,其中前者可以通过天然气的流动计算回气,将这些回气扣除,使计量更加精确,而后者在实际应用中操作起来更加方便快捷,成本又低。在我国大部分地区应用最广泛的是双流量计系统,其基本结构如下图所示,主要由三部分构成:(1)加液通路;(2)回气通路;(3)控制阀。

 

图1 双流量计系统LNG加气机的结构图


2 LNG加气机的计量检定方法
  LNG加气机在我国处于刚起步阶段,涉及到贸易结算时的精准计量,其计量的精准率不仅关系到贸易双方的利益问题,同时也关系到我国《计量法》中相关管理规定,因其用于市场上的贸易交接,只有依法进行强制管理,才能平稳市场,才能有效保证社会和谐与稳定。针对液化天然气的特性,一种计量检定的方式是质量法,另一种是标准表法,下面简要阐述下这两种方法。
2.1质量法
质量法的本质就是将通过LNG加气机的这一部分液体质量与标准容器的液体质量来比较。从而我们可以知道LNG加气机在计量上是否精确。首先我们一方面将LNG 加气机的工作模式调整到质量流量这一模式,另一方面利用电子天平称量标准质量,然后分别记录通过LNG 加气机的质量数值和电子天平显示的净质量值,最后将两个值进行比较,为了提高准确度重复做3次,从而得到可供参考的计量结果备由于液化天然气具有低温、可燃和易气化的特点,在对LNG加气机进行检定时,一部分液化天然气未被回收,需要放空。污染了周边的环境的同时也带来安全问题。因此在实际现场,这种检定方法是不可靠的,存在较大误差,而标准表法则适用于现场检定。下面我们来探讨标准表法。
2.2标准表法
由于质量法本身存在的缺陷,标准表法在现场检定中更被广泛采用。标准表法的检定准装置本质上是传递标准的装置(如图1),简单来说就是把一种流量计看做是标准流量计用来检定其他流量计。而这标准装置本身具有重复性好、良好性能、高准确性的特点。将标准流量计与被检定的流量计在同一管径的官道上进行串联,它利用流体力学连续性原理,相同时间段内,使流体连续通过这两个流量计,将被检定流量计测量的数值与标准流量计测量的数值来比对,以此来认定被检定流量计的相关技术指标。这种方法的优点是工作效率高,结构相对简单、操作起来也比较方便、容易实现自动化和建设周期短,最主要的是流量空间相对更加宽泛,在现场中,检测流量仪表包括相关装置,这种方法无疑更加适用。相比于其他方法更能体现出优越性。

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图2 LNG加气机检定装置图


3技术现状
3.1技术问题
目前,由于我国的发展相对不均衡,中西部地区与沿海地区经济上存在一定差距,各地在LNG加气机的使用上型号也会有所不同,导致液化天然气在计量也容易出现较大误差,技术上的一系列问题仍然存在。目前我国普遍所使用的是以低温加气机为主,一般均设置在室外。而LNG加气机也要在低温的工作环境下才能被使用,按照规定温度要低于-160℃,在加气管线的内外存在相对较大的温差,在我国局部高温地区,这一数值将超过200。这种情况直接导致了使用LNG加气机加气时出现气化的现象。
3.2 LNG 加气机的回气问题
为了解决加气时的回气问题,在给车辆加气时采用双管计量,既能够检测加气量,又能够检测回气量,对比这两个数值,把这两个数值做减法,得到的数值才是最终的结果,相比较而言,这种方式更具有科学性。
结束语
从目前来看,我国LNG加气机行业蓬勃发展,但其的检定方面仍没有一套成熟的行业标准和专业的检定技术,无论是检定装置这方面还是相关检定规程这方面仍不成熟,仍需要技术人员来完善,不仅限制了LNG加气机行业的发展,也给设备的正常使用造成不便。相关行业技术人员只有开拓创新、不断提高技术水平,才能使我国相关产业飞速发展,带动天然气工业迈向新台阶。
参考文献
[1]赵普俊,熊茂涛,尹保来,等.液化天然气加气机计量检定方法的研究[J].中国测试,2011(5)
[2]刘小丽. 中国天然气市场发展现状与特点[J]. 天然气工业,2010,30(7):2-3
[3]段慧明,王自和. 液体流量标准装置和标准表法流量标准装置[M]. 北京:中国计量出版社,2004

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