０引言

縱觀行業(yè)發(fā)展，博萊克威奇（ＢＬＡＣＫ＆ＶＥＡＴＣＨ）中型規(guī)模天然氣液化技術(shù)始終處于領(lǐng)先地位，已 經(jīng) 生 產(chǎn) 大約１．６億噸液化天然氣。該工藝不僅操作簡單，設(shè)備使用數(shù)量少，運行效率高，而且投資和運營的成本較低。在已投產(chǎn)的液化天然氣工廠生產(chǎn)中，大多應(yīng)用 ＰＲＩＣＯ 單級混

合制冷工藝。主要是因其具有液化天然氣產(chǎn)能的優(yōu)勢，且原料氣組分靈活。目前，在中國博萊克威奇和康泰斯，已建立２３條液化天然氣生產(chǎn)裝置，在生產(chǎn)方面彰顯了不錯的優(yōu)勢，總產(chǎn)能已經(jīng)超過１２５００ｔ／ｄ，并且處于不斷增長的態(tài)勢。

 

１ＬＮＧ特點分析

液化天然氣為新型能源，屬于清潔高效能源類型，因而備受企業(yè) 青 睞，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。目 前，ＬＮＧ 貿(mào)易在能源市場的地位不斷提升，ＬＮＧ 接收站以及液化站的建設(shè)不斷增加，如何選擇低溫儀表，成為項目建設(shè)的關(guān)注重點。在常壓狀態(tài)下，氣態(tài)天然氣可冷卻到－１６２ ℃，也就是凝結(jié)成為 ＬＮＧ。ＬＮＧ的主要組分為甲烷，一般情況下，被 儲 存 在 １１２ Ｋ（－１６１．１５ ℃）、壓 力 大 小 為０．１ＭＰａ左右的低 溫 儲 罐 內(nèi)，ＬＮＧ 密度是標準狀態(tài)下甲烷密度的６００多倍。為保證天然氣使用的安全性和可靠性，要做好項目建設(shè)的嚴格把控，選擇適合的儀表?，F(xiàn)結(jié)合具體項目，分析如何選擇和安裝低溫儀表［１］。

 

２ＬＮＧ項目中低溫儀表的選擇及安裝注意事項

２．１ 溫度儀表

在常壓狀 態(tài) 下，液化天然氣的溫度為 －１６２ ℃，對ＬＮＧ進行溫度測量，多選擇熱電阻 ＰＴ１００溫度傳感器裝置。熱電阻 ＰＴ１００在低 溫 狀 態(tài) 下 可 以 測 量 到－２００ ℃，并且精度 很 高，性 能 比 較 穩(wěn) 定，具 有 較 好 的 重 復(fù) 性。從ＬＮＧ項目實際來說，儲罐溫度測量的實現(xiàn)，是在 ＬＮＧ 儲罐內(nèi)部設(shè)置儲罐多點溫度計，進而完成相應(yīng)的測量工作。一般來說，ＬＮＧ 儲罐的內(nèi)壁、底部以及吊頂?shù)炔课?，都是儲罐多點溫度計 的 安 裝 位 置，在冷卻過程以及具體操作時，均能開展 溫 度 監(jiān) 測。除 此 之 外，ＬＮＧ 儲罐 的 內(nèi) 外 罐間隙，也會設(shè)置儲 罐 多 點 溫 度 計，基于溫度參數(shù)的變化，實現(xiàn)儲罐泄漏的監(jiān)測。

 

以昆侖能源華油天然氣四川廣安液化天然氣２萬方儲罐為例，在安裝多點溫度計過程中，內(nèi)罐底部溫度熱電阻需要從內(nèi)罐浮 頂 進 入 罐 內(nèi)，沿罐壁垂直向下固定在罐底部。如需夾層底 部 溫 度 測 量，則需要將溫度熱電阻沿外罐 壁 垂 直 而 下，固定在罐底夾層的氮氣管上，每 間 隔４ｍ布置１個電纜固線器，如圖１所示。

 

然后利用多孔法蘭（結(jié)合 ＬＮＧ項目的實際情況來選擇法蘭的孔數(shù)以及尺寸大?。?，將其 接 到 ＬＮＧ 罐頂 的 溫度變送器接線箱內(nèi)部，再使用多芯電纜把４～２０ ｍＡ 信號發(fā)送到控制 系 統(tǒng)?，F(xiàn) 場 安 裝 ＲＴＤ 熱電阻建議選用雙支，方便以后檢修更換。圖２為 ＬＮＧ儲罐溫度顯示。

 

２．２ 液位儀表

從 ＬＮＧ低溫測量 實 際 來 說，低溫液體液位的測量，可以選擇的方法有很多。在實際運用中，要結(jié)合 ＬＮＧ 項目特點以及設(shè)備的具體情況，來選擇zui為適合的方法［２］。以“時達綠能液 化 天 然 氣１００萬標 準 立 方 米／天”項 目 的重烴分離罐液位 為 例，分析中小型液化天然氣儲槽以及低溫壓力容器的 液 位 測 量 方 法。目 前，其主要采取以下方法：

 

（１）差壓法。在 小 型 ＬＮＧ 儲罐 內(nèi)，開展低溫液體液位的測量，多采 用 差 壓 法。該方法是從儲罐底部以及頂部，各引出一個引壓管，對兩個引壓管的壓力差大小進行測量，也就是儲罐內(nèi)部液柱產(chǎn)生的靜壓力，進而確定儲罐內(nèi)部的液柱高度。根據(jù)現(xiàn)場顯示的結(jié)果，也 可 以 利 用 差壓變 送 器，把采集的信號發(fā)送給中控室，zui 終 顯 示 和 報警，輔助儲罐或者系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖［３］。從方法的應(yīng)用實際來說，此方法不 僅 原 理 簡 單，而且使用比較方便，能 夠連續(xù)指示液位。

 

在現(xiàn)場實際操 作 過 程 中，由于引壓管內(nèi)部吹掃不干凈，導致液位變送器膜片變形，引起液位測量波動。解決方法：拆卸引壓管，重新吹掃管 道，清 理 膜 片 雜 質(zhì)，如 圖３所示。

 

（２）低溫型帶真空夾套的磁浮子液位計。對 小 型 低溫壓力容器，開展 液 位 測 量 作 業(yè)，可以使用此類液位計，其基于原結(jié)構(gòu)，在測量筒以及平衡連接管外側(cè)，設(shè)置了真空保溫層。因此，即使平衡管以及測量筒內(nèi)部的液體處于低溫狀態(tài)，由于外部設(shè)置了真空保溫層，控制了低溫液體以及外界空氣溫度因素的影響，避免液位計冷凝，進而消除了結(jié)冰的問 題。在現(xiàn)場液位測量作業(yè)中，使 用 磁 浮子液位計裝置，因 其 結(jié) 構(gòu) 簡 單，且觀察清晰明了，進 而 在低溫場合被廣泛應(yīng)用。

 

現(xiàn)場磁翻板液位計（圖４）由于儲罐壓力偏高，正常生產(chǎn)時為３ＭＰａ，導致磁翻板液位計浮子被壓扁。解 決 方法：尋找能夠生產(chǎn)耐高壓低密度液位計浮子廠家。

 

２．３ 流量儀表

在選擇流量儀 表 時，要結(jié)合天然氣工程的流程特點以及工藝要求。開展低溫介質(zhì)流量的測量作業(yè)，如 果 用于監(jiān)測控制，而且精度要求不是很高，可以選擇節(jié)流式流量計，或者選擇轉(zhuǎn)子流量計。如果用于交接計量，而且精度要求比較高，則選擇低溫介質(zhì)流量計。利用節(jié)流裝置，進行 ＬＮＧ流量的 測 量，選 擇 較 高 壓 差，能夠確保測量的精準度，并且縮短上游側(cè)必要的直管段長度。不過，若壓力達到飽和蒸汽壓時，液化天然氣很容易發(fā)生閃蒸，基于此情況，應(yīng)合理選擇差壓。

 

鑒于以往的工 程 經(jīng) 驗，孔板的選擇不僅需要達到特定的技術(shù)要 求，還得具有經(jīng)濟實用性［４］。因為 孔 板 沒 有可動部件，所以不需要考慮潤滑和摩擦問題，但需要注意的是，孔板的量程范圍很小，只有１∶３，并且孔板適宜的zui小管徑是 ＤＮ５０。在特 殊 工 藝 階 段，需要壓降級別比較大時，也可以選擇多級限流孔板，但是在安裝過程中需要注意安裝方向，小孔朝上游方向。

 

不同于孔板，轉(zhuǎn)子流量計采用變面積式測量原理，多用于液體及氣體 的 測 量，在惡劣的環(huán)境條件以及各類介質(zhì)條件的流量測量實踐中，它有著很大的優(yōu)勢。目前，多使用的是金屬轉(zhuǎn)子流量計和玻璃管流量計。在具體選擇時，要做好特性分析，并且考慮其耐久性的優(yōu)劣。ＬＮＧ測量作業(yè)中，對于使用轉(zhuǎn)子流量計時易發(fā)生的故障，必須嚴格把控。在安裝轉(zhuǎn)子流量計時，應(yīng)注意以下幾點：

（１）在安裝作 業(yè) 前，要將流量計中的頂襯物取出來，保證產(chǎn)品運輸環(huán)節(jié)不會出現(xiàn)質(zhì)量問題。除 此 之 外，要 檢查好椎管是否存在破損的情況，檢查浮子是否可以自由上下移動，確保正常后再進行安裝。此外，要做好技術(shù)參數(shù)的檢查，比如測量范圍和精確度等。

（２）對于新裝 管 路，必 須 沖 洗，確保管路中無雜質(zhì)顆粒存留，以免造成浮子卡住。

（３）轉(zhuǎn)子流量計時，必須把控好垂直度。將其安裝在無振動的管道上，其中心線和鉛垂線路的夾角不得超過５°。由于大口徑流量計質(zhì)量大，為了避免出現(xiàn)管道彎曲的情況，必須采取有效的支撐措施或者其他措施。

（４）完成安裝 作 業(yè) 后，要做好質(zhì)量檢測和檢查，確 保轉(zhuǎn)子流量計的使用效果。

 

２．４ 分析儀表

從使用的角度來說，ＬＮＧ 成品的組分分析，需要 分析儀表的支持。在進行 ＬＮＧ產(chǎn)品合格性的分析時，成品的組分為主要衡量指標。因為液態(tài)天然氣屬于超低溫的液體 混 合 物，為精準獲取組分，必須確保組分的分流氣化，并且保證氣化的均勻性。就當前實際來說，ＬＮＧ 產(chǎn)品的連續(xù)取樣，多運用以下方法：

（１）利用電加熱氣化取樣探頭，把測量介質(zhì)引入在線色譜分析儀，實 時 分 析 氣 體 組 分。在使用在線色譜分析儀（圖５）時，需要配合標氣及載氣，提前對色譜進行標定。預(yù)處 理 部 分，先把每個取樣管路取下來吹掃 ５～１０ ｍｉｎ（取樣探頭壓力設(shè)定為２～３ｋｇ），保證沒有雜質(zhì)摻入，然后接上管線。要注意定期檢查色譜載氣（Ｈ２ 或者 Ｎ２）使

用情況，及時更 換。如果更換不及時，在 使 用 完 之 前，zui好停用色譜，防止燒壞檢測器。

 

（２）專業(yè)的 ＬＮＧ 深冷 汽 化 器?；?于 上 述 裝 置，實 現(xiàn)ＬＮＧ取樣以 及 氣 化，不 僅 結(jié) 構(gòu) 簡 單，而且成本比較低。通過該方法采取的試樣，經(jīng)過汽化器裝置氣化處理后，輸送到儲氣筒或者緩沖罐，經(jīng)過均勻混合后減壓保溫，送到色譜分析儀。按照 取 樣 相 關(guān) 規(guī) 范，在 進 行 ＬＮＧ 取樣 時，要盡量避免管線中介質(zhì)氣化，需要采取相應(yīng)的措施，確保收集的氣樣具有代表性。因此，建議使用 ＬＮＧ 深冷汽化器，進而確保分析的效率和質(zhì)量［５］。

 

３結(jié)語

綜上所述，在 ＬＮＧ項目中，選擇低溫儀表時，包括溫度儀表和流量儀表等，要做好把控。在具體實踐中，要結(jié)合 ＬＮＧ的特性選擇適合的儀表。