LNG流量計

科里奧利質(zhì)量流量計是利用流體在直線運動的同時處于一旋轉(zhuǎn)系中，產(chǎn)生與質(zhì)量流量成正比的科里奧利力原理制成的一種直接式質(zhì)量流量儀表。基于科里奧利原理的流量儀表的開發(fā)始于20世紀(jì)50年代初，但直到70年代中期，才推向市場。到80年代中后期各國儀表廠相繼開發(fā)，科里奧利質(zhì)量流量計可以同時測量流量、溫度、密度、進(jìn)行雙組份介質(zhì)成份（濃度）推算測量精度不受介質(zhì)壓力、溫度，粘度影響，在貿(mào)易計量及定量控制具有重要意義，產(chǎn)品廣泛用于科研、石油、化工、冶金、制藥、電廠、給排水、造紙、食品、能源、油品倉儲、礦產(chǎn)開發(fā)、市政、紡織印染和環(huán)保等領(lǐng)域。

測量原理：

質(zhì)量流量計的結(jié)構(gòu)是雙彎管結(jié)構(gòu)，其測量原理是通過測量作用于雙彎管上的科里奧利力（簡稱科氏力）來檢測管道中的質(zhì)量流量。當(dāng)滿足兩個條件：（1）雙彎管以一定的頻率振動，（2）管道中有流體流動時，就會產(chǎn)生一種新的力——科氏力，這個力是由管道振動和管道流體流動合成產(chǎn)生的附加力，這個力在彎管上產(chǎn)生了扭矩，使得彎管對稱其中心線發(fā)生扭轉(zhuǎn)。通過在彎管兩側(cè)的位移傳感器檢測其電信號，再對電信號進(jìn)行處理，直接得出質(zhì)量流量。

主要特點：

? 直接測量質(zhì)量流量，有很高的測量**度。
? 可測量流體范圍廣泛，包括高粘度液的各種液體、含有固形物的漿液、含有微量氣體的液體、有足夠密度的中高壓氣體。
? 測量管的振動幅小，可視作非活動件，測量管路內(nèi)*件和活動件。
? 對應(yīng)對迎流流速分布不敏感，因而無上下游直管段要求。
? 測量值對流體粘度不敏感，流體密度變化對測量值得值的影響微小。
? 可做多參數(shù)測量，如同期測量密度，并由此派生出測量溶液中溶質(zhì)所含的濃度。

技術(shù)參數(shù)：

1.流量（液體）測量精度：

3.溫度測量范圍和精度 測量范圍：-200～350℃ 測量精度：±1℃

4.被測介質(zhì)工作溫度：-200℃～350℃ 標(biāo)準(zhǔn)型：-50～200℃ 高溫型：-50～350℃ 低溫型：-200～200℃
5.適用環(huán)境溫度：-40℃～60℃
6.材質(zhì)：測量管 316L 外殼 304
7.工作壓力：0～4.0MPa 注：傳感器的實際耐壓各規(guī)格不同，這里只是標(biāo)準(zhǔn)耐壓。
8.防爆標(biāo)志：Ex d [ia]ⅡC T6 Gb

流量范圍：

針對質(zhì)量流量計在LNG計量中的應(yīng)用, 總結(jié)分析了影響計量精度的主要因素, 提出了保證計量精度的策略。從LNG計量實踐來說, 質(zhì)量流量計的應(yīng)用, 要從設(shè)備的選擇、安裝和運行環(huán)境等方面入手, 做好嚴(yán)格把控, 才能保證計量的精度。

為保護(hù)環(huán)境, 國內(nèi)各地正在積極實施鍋爐改造, 實行燃?xì)夤? 以LNG點供為主。改造的數(shù)量較多, 天然氣市場發(fā)展較快。不過天然氣的單價較高, 所以用氣方更加注重燃料成本。站在供需雙方角度來說, 天然氣計量的精準(zhǔn)性把控尤為重要。因此, 深度分析此課題, 明確影響精度的因素, 提出把控策略, 有著重要的意義。
1 質(zhì)量流量計在LNG計量中的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前, 國內(nèi)大多數(shù)點供現(xiàn)場使用的質(zhì)量流量計, 以國產(chǎn)品牌的速度式流量計或容積式流量計為主, 比如羅茨流量計和渦輪流量計等。部分質(zhì)量流量計具有溫壓補(bǔ)償功能, 通過流量計算儀, 實現(xiàn)用氣量的輸出。此類流量計具有價格優(yōu)勢, 不過在使用中, 要做好合理使用, *大程度上保證溫壓補(bǔ)償以及計量計精準(zhǔn)性。
2 影響質(zhì)量流量計計量精度的因素分析
2.1 安裝因素
質(zhì)量流量計的使用原理為:流體流經(jīng)測量管, 產(chǎn)生科里奧利力, *終實現(xiàn)測量。因此要做好安裝環(huán)節(jié)的把控, 保證在無應(yīng)力的狀態(tài)下安裝。就安裝作業(yè)實際來說, 由于安裝造成的應(yīng)力無法避免, 比如流量計兩端安裝管道不同軸并且預(yù)留長度不合適等, 都會造成應(yīng)力的產(chǎn)生, 進(jìn)而影響質(zhì)量流量計的零點變化, 影響計量精準(zhǔn)度。除此之外, 質(zhì)量流量計安裝的位置, 如果較靠近大干擾源, 比如變壓器裝置等, 受到電磁場的影響, 傳感器中的測量管在運行時極易受到干擾, 并且測量管上的電磁檢測器檢測到的微弱信號, 很有可能**擾信號所覆蓋, 使得質(zhì)量流量計出現(xiàn)讀數(shù)不**的情況, 進(jìn)而造成精度誤差。基于此, 開展安裝作業(yè)時, 要合理選擇安裝位置, 遠(yuǎn)離振動設(shè)備以及強(qiáng)電磁場。
2.2 壓力因素
從質(zhì)量流量計使用角度來說, 測量管的剛度極易受到外界環(huán)境壓力和測量介質(zhì)壓力因素的變化影響, 出現(xiàn)不同程度的變化。測量管的剛度和壓力為正比關(guān)系, 和溫度為反比關(guān)系。除此之外, 壓力能夠使得傳感器的主體、測量管的尺寸大小發(fā)生一定的改變, 造成形變, 而且其零點會跟著出現(xiàn)不同程度的變化, 使得質(zhì)量流量計的計量精度受到影響。不同的管材和管型, 在使用時受到的壓力影響程度不同, 因此要結(jié)合實際情況來選擇, 進(jìn)而達(dá)到計量精準(zhǔn)度的基本要求。
2.3 溫度因素
理論層面上來說, 質(zhì)量流量計受到介質(zhì)溫度因素的影響很小。經(jīng)過大量的實驗測試, 介質(zhì)溫度的變化對質(zhì)量流量計的計量精準(zhǔn)度有很大影響。從以下方面能夠得到論證: (1) 計量原理?；跍y量原理, 測量管的彈性模量會隨著溫度的變化發(fā)生改變。當(dāng)溫度出現(xiàn)變化時, 會帶動著測量管的剛性變化, *終影響計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。 (2) 溫度的大小會給流量計零點造成不同程度的影響。若溫度出現(xiàn)變化, 那么測量管尺寸的變化使得計量裝置的零點出現(xiàn)變化, 造成計量誤差。以零點檢測為例, 若在超低溫環(huán)境下進(jìn)行, 即-192～-100℃, 則會給LNG的計量精度, 造成很大的影響。LNG加液的全過程, 裝置流量為10～45kg/min, 對應(yīng)的平均流量約為25kg/min, 此運行工況下每0.1kg/min的零點漂移, 由此分析可以明確, 在質(zhì)量流量計計量中, 由于介質(zhì)溫度因素造成的誤差無法忽視, 為保證計量的精度, 要做好溫度補(bǔ)償, 保證LNG的計量精度。
2.4 密封材料
從使用角度來說, LNG為超低溫狀態(tài), 使用常規(guī)的密封材料, 無法保證此條件下的密封性能。在低溫使用條件下, 質(zhì)量流量計的使用, 一定要確保密封性, 進(jìn)而達(dá)到LNG計量的基本要求。在實際應(yīng)用中, 部分質(zhì)量流量計采取沖氦氣的方式, 達(dá)到上述使用要求。不過經(jīng)過長期使用, 還是會出現(xiàn)此問題, 使得計量計增益逐漸增加, 直到無法使用。究其原因, 密封材料的特性被破壞為主要原因, 使得傳感器裝置內(nèi)部的介質(zhì)泄漏, 進(jìn)而使得外界空氣進(jìn)入, 導(dǎo)致質(zhì)量流量計無法運行。在使用中, 采取重新密封的方式, 能夠有效解決此問題。除此之外, 部分廠家通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝或者優(yōu)選密封材料等方式, 來探索解決此問題的方法。
2.5 信號的傳輸
質(zhì)量流量計受外界電磁信息的影響較大, 增加了LNG計量精準(zhǔn)度的把控難度, 而且極易影響流量計的運行穩(wěn)定性, 因此要從安裝方面進(jìn)行嚴(yán)格的把控, 盡量遠(yuǎn)離電磁干擾設(shè)備?？紤]到外界電磁干擾的把控難度較大, 要積極探索如何通過增強(qiáng)質(zhì)量流量計測量性能, 提升其抗*力, 進(jìn)而減少外界不確定因素對其的影響, 保證LNG計量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3 結(jié)束語
質(zhì)量流量計在LNG計量精度的把控, 對保證天然氣供需雙方的利益有著重要的意義。因此, 要結(jié)合當(dāng)前使用的質(zhì)量流量計情況, 從安裝和使用等方面入手, 采取嚴(yán)格的把控措施, *大程度上保障計量的精度。