摘 要:随着国家治理大气的不断投入,天然气在城市交通发展中得到广泛的应用。而LNG技术的迅猛发展,使得越来越多的交通运输行业使用液化天然气燃料。液化天然气(LNG)加注机,是将LNG加泣站的液化天然气加注到LNG汽车的一种超低温计量设备。国内的LNG加气站这几年发展的速度很快,本文分析了各地液化天然气(LNG)加气机计量检定现状,提出了LNG加气机计量检定质量法的可操作性,这对促进各燃气公司对LNG加气机开展计量检定工作、保证贸易结算的公平性具有重要的意义。
关键词:LNG加气机 计量 检定 电子天平 质量法
1 现状
根据《中华人民共和围计量法》的规定,凡用于贸易结算的计量设备要实行强制检定,检定周期一般不超过半年。目前我国关于液化天然气加气机的检定国家标准还没正式发布,各地的液化天然气加气机检定还处在无序的状态,而燃气公司与客户的贸易逐渐增多,定期的检定是必须要进行的。计量检验的方法可采用标准表计量法和质量法,而标准计量装置由于合格的生产厂家不多,造价也比较昂贵,各地的质监技术部门不一定都采纳这种检验方法。而质量法简单直观、投入少,但由于检验过程灌装到气瓶的LNG难以回收,往往采用直接排放的方法,既造成浪费也不安全。本文就质量法的操作以及灌装LNG的回收展开讨论。
2 加气机
现代化的液化天然气(LNG)加注机设备一般由电控系统、质量流量计、管路系统3部分组成。LNG加注机具有新颖的人机操作界面、可靠的IC卡收费及结算等先进功能,以及有关网络化管理的标准接口。在电气控制上都采用了防爆结构,符合国家防爆检验机关的相关要求。
3 流量准确度
根据加气机工作流程,按照加气机在现场可以达到的最大流量Qmax分为两个流量区,其检定流量区(LNG)Q1、Q2的设定以及实测流量(LNG)见表l的要求。表2为加气机准确度等级及对应的最大允许的误差。
加气机重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/2。
4 用质量法进行加气机检定
4.1 检定设备
4.1.1主标准器
选用电子天平作为主标准器,按照检定时最大称量值的1.2倍~2倍选择电子天平的量程,且天平的准确度等级不低于Ⅱ级。
4.1.2辅助设备
(1)储气瓶:必须满足低温绝热压力容器的要求,技术指标满足GBl8442和GB24159要求。
(2)标准砝码。
(3)若用LNG作为检定介质,所有设备必须符合相关安全防爆要求。
4.2 检定步骤
(1)电子天平放置在坚硬的平地上,并使电子天平接地。将电子天平调整至水平,天平通电预热至规定时间。使用标准砝码将天平校准,检验其是否在最大允许误差范围内。
(2)将储气瓶平稳放置在电子天平上,然后将电子天平示值归零。
(3)将加气机的加气枪与循环口相连接,加气机开始循环流程,确定其充分预冷后,停止循环流程。
(4)完成循环流程后,将加气机和储气瓶采用快装方式相串接,加气机示值回零,启动加气机开始加气,LNG流经加气机注入储气瓶。
(5)加气机连续加气不少于2min,加气机停止加气后立即取下加气枪和回气枪,断开加气机和储气瓶的连接。
4.3 准确度等级
(1)记录电子天平示值,同时记录加气机单次累积流量示值,采用公式计算加气机的单次示值相对误差
m1为加气机显示的累积流量示值,m2为电子天平示值。
(2)在高、低流量区进行加气机整机检定,检定次数均为3次,取3次单次示值误差平均值作为加气机在对应流量区的示值误差。
(3)取高、低流量区中示值误差绝对值最大的值作为加气机的示值误差。准确度等级应符合表2要求。
4.4 重复性
(1)重复性Er采用公式计算:
式中,Emax和Emin分别为规定测量点下,示值相对误差的最大值和最小值,dn为极差系数,见表3。
(2)取高、低流量区中重复性最大的值作为加气机的重复性,重复性不得超过相应准确度等级规定的最大允许误差绝对值的1/2。
5 LNG的回收
(1)一般情况下用于检验充装的LNG会在安全环境排放掉,但这会造成很大的浪费,还会存在隐患。现将汽车用的CNG储罐气体降压后与LNG气瓶连接,利用压差把LNG充回气站储罐。
(2)LNG内胆主安全阀开启压力为1.59MPa(230psi),为了安全起见(调压器会出现失效)CNG储罐充装压力不能超过l.59MPa。把CNG与LNG瓶按图3连接好后都要接上地线。
(3)回冲过程LNG气瓶依然放在电子天平上,调压器根据储罐的工作压力适当调整,回充的速度不能太快,每分钟40kg为宜。
(4)回充的过程观察电子天平的数值,待回充完毕后拆开连接,适当排放降低LNG瓶的压力至0.3MPa。
(5)检验下一台加气机重复以上(2)~(3)步骤。
6 结论
通过实际操作分析,总结了液化天然气加气机汁量检定质量法的可行性,这对促进燃气公司LNG加气机开展计量检定工作、保证贸易结算的公平性具有重要的意义,而对检测充装用LNC的回收达到既环保安全又大大节约了成本的效果。
参考文献
国家质量监督检验检疫总局液化天然气加气机第二次征求意见稿
本文作者:李羡瑜
作者单位:佛山市汽车燃气有限公司
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