科里奥利质量流量计应用之LNG加气机

ＬＮＧ加气机是将ＬＮＧ加气站液化后的天然气加注到ＬＮＧ汽车的一种超低温计量设备，由ＬＮＧ质量流量计、管路系统和电脑控制系统组成。ＬＮＧ加气机是用于ＬＮＧ贸易结算的设备，分为单流量计加气机和双流量计加气机。单流量计加气机无回气管和气相流量计，仅用于车瓶压力低的系统，成本较低。双流量计加气机有气相流量计对回气进行计量，并从总量中扣减，系统计量精度高，但成本较高。

ＬＮＧ流量计是整个ＬＮＧ加气机的核心部件。流量计的选型直接影响ＬＮＧ加气机的性能。根据以往石油和天然气贸易交接应用中所用的流量计量方法，最合理的ＬＮＧ流量测量计包括：差压（孔板式）流量计、涡轮流量计、超声波流量计和科里奥利质量流量计，其中差压流量计和涡轮流量计是得到公认的传统技术，但用其来测量低温的ＬＮＧ时却存在一些困难：差压装置和涡轮流量计都会使流量管内的压力大大降低，这可能导致ＬＮＧ气化；差压流量计还要求管道上游和下游为长距离直线型布局，计量的流量范围不广。而超声波流量计和科里奥利质量流量计被视为新技术，得到了美国石油学会（API）、美国天然气协会（AGA）和国际法制计量组织（OIML）的认可，但在ＬＮＧ贸易交接过程中使用超声波流量计仍存在一些问题，而科里奥利质量流量计是目前应用最成功的ＬＮＧ流量计。但是，ＬＮＧ加气机在加液过程中难免会发生ＬＮＧ的部分气化，气液两相的存在对科里奥利质量流量计的计量精度影响很大，其中气相流量计量的准确性对加气机计量精度有着至关重要的影响，目前科里奥利质量流量计液相计量的精度可达±０.１０％，而气相计量的精度只有±０.３５％，这是需要进一步解决的技术难题。

国内ＬＮＧ加气机主要采用双流量计的计量方式，即采用液相质量流量计和气相质量流量计分别测量加液和回气的质量，二者之差才是ＬＮＧ加气机计量的最终结果。采用单流量计还是双流量计主要取决于ＬＮＧ汽车储气瓶和使用压力的要求。欧美国家的ＬＮＧ汽车使用的均是喷淋式储气瓶，在加气的过程中液态ＬＮＧ可以把气态的ＬＮＧ重新液化，降低了储气瓶内的气相压力，这就为使用单流量计提供了前提条件。而我国早期使用的ＬＮＧ汽车储气瓶不是喷淋式储气瓶，不能将ＬＮＧ蒸发气有效地液化，所以必须使用双流量计的ＬＮＧ 加气机（２个枪头）。此外，ＬＮＧ储气瓶初次使用和长期搁置后再次使用时，由于ＬＮＧ储气瓶内温度较高，ＬＮＧ充装进去后很快会产生ＬＮＧ蒸发气，造成ＬＮＧ储气瓶内压力升高，此后ＬＮＧ液体就难以充装进ＬＮＧ储气瓶，这时也必须使用双流量计的ＬＮＧ加气机进行加气。

ＬＮＧ 加液枪及回气枪附属于ＬＮＧ 加气机。目前，我国还没有出台ＬＮＧ 加液枪及回气枪的国家标准，其应用主要以进口产品为主。国内普遍使用的是美国ＣＡＲＴＥＲ公司生产的５０Ｅ７０１（－１）型ＬＮＧ 专用加气枪，加液充装接头使用的是美国ＣＡＲＴＥＲ公司生产的６２０５０型加气枪座。回气枪主要使用美国Ｍａｃｒｏ－Ｔｅｃｈ公司生产的１３７７５型１２.７ｍｍ 快速接头。这些国际知名厂家生产的产品使用起来十分方便，但价格昂贵，维修周期长。目前，以杭州新亚低温工业设备有限公司和成都安迪生测量有限公司为代表的国内公司生产的ＬＮＧ加液枪及回气枪以其价格优势已经开始逐步取代进口产品，但其产品的操作性和使用寿命等还有待于进一步提高。

ＬＮＧ汽车储气瓶是ＬＮＧ汽车储存ＬＮＧ的低温容器，也是ＬＮＧ加气机的相关设备。ＬＮＧ汽车储气瓶的生产厂家应取得特种设备制造许可证，并按照国家标准的有关规定进行设计和制造。ＬＮＧ汽车储气瓶为双层金属结构焊接绝热气瓶，其内胆和外壳均由优质奥氏体不锈钢制成。气瓶采用进口绝热材料包扎，抽成真空，并装有经过特殊处理的吸附剂，以便长时间保持高真空和良好的绝热性能。ＬＮＧ储气瓶内胆设置有液位感应器和加液喷淋装置等，主要作用是盛装并贮存ＬＮＧ。ＬＮＧ储气瓶外胆与内胆共同构成真空空间，保护内胆并对气瓶起支承作用。ＬＮＧ汽车储气瓶的储存压力接近常压，充满ＬＮＧ 的储气瓶的贮存压力从０ＭＰａ升到０.７ＭＰａ的无损时间一般超过１５天，安全性能好。

目前ＬＮＧ加气机的计量主要采用高准公司生产的ＣＭＦ系列质量流量计和Ｅｎｄｒｅｓｓ＋Ｈａｕｓｅｒ公司生产的８３Ｆ低温型质量流量计，该类型流量计准确度高、使用方便，但价格昂贵，极大地限制了ＬＮＧ 加气机在我国的推广应用。因此，国产耐低温ＬＮＧ 科里奥利质量流量计的研制有着十分重要的意义，国内迫切需要研制具有自主知识产权的ＬＮＧ科里奥利质量流量计，并应用于ＬＮＧ加气机。

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