压力变送器在LNG/CNG加气站中的应用

78 2020-10-16


首先来了解LNGCNG有哪些区别?

一、CNGLNG的含义

CNG 即压缩天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是天然气加压并以气态储存在容器中。LNG是液化天然气(Liquefied Natural Gas)的简称。


二、CNG的生产与制造

CNG加气站包括母站、标准站和子站。加气母站一般是从高压管道取气。常规的需要脱水干燥、压缩、储存等步骤。


CNG的生产与制造


三、LNG的生产与制造

形成:先将气田生产的天然气净化处理,再经超低温(-162℃)常压液化就形成液化天然气。LNG气液之间常压状态下的临界温度是-162


LNG的生产与制造


四、储存的状态和容器不一样

1CNG是以高压气体储存在压力容器中,一般压力为20MPa

2LNG是以低温状态储存在压力容器中,一般温度在-160

3、同样水容积的压力容器储存的量,在标准状态下是不一样的。


储存的状态和容器不一样


五、使用的方式不一样

1CNG要供应用户使用前,需要进行减压、调压和计量,不能直接使用。

2LNG要供应用户使用前,需要进行气化、调压和计量,不能直接使用。


CNG LNG使用的方式不一样


LNG是一种清洁、高效的能源。由于进口LNG有助于能源消费国实现能源供应多元化、保障能源安全,而出口LNG有助于天然气生产国有效开发天然气资源、增加外汇收入、促进国民经济发展,因而LNG贸易正成为全球能源市场的新热点。


CNG加气站

CNG加气站包括母站、标准站和子站。加气母站一般是从高压管道取气给CNG气瓶车加气,再通过CNG气瓶车输送给子站供气,同时具备直接给CNG汽车加气的能力;标准站一般是从城市中压管网取气,给CNG汽车加气。

在生态环境污染日益严重的形势下,为了优化能源消费结构,改善大气环境,实现可持续发

展的经济发展战略,天然气作为清洁、高效的生态型优质能源和燃料得以被大力推广。现在,

无论是工业还是民用,对天然气的依赖性正逐步增强。

无色、无味、无毒且无腐蚀性的LNG,取代燃油后可以减少90%的二氧化硫排放和80%的氮氧化物排放,环境效益明显,是汽车的优质代用燃料。


LNG加气站

LNG体积约为同量气态天然气体积的1/625,质量仅为同体积水的45%左右,其储存效率为同体积CNG2.5倍,这使LNG汽车的续航能力更强,一般可达600-700公里以上,特别适合重型卡车和长途客车。相比之下,CNG汽车的续行里程一般在250公里以内,比较适合小型家用汽车、公交车和小型货运汽车。

由于LNG是在常压下将气态的天然气冷却至零下-161.5摄氏度,使之凝结成液体。因此,LNG汽车停驶期间,气罐内的低温液体会随外界温度而升腾气化,超过排气安全阀设定的压力时,气罐就自动泄压,排出部分天然气。所以,LNG汽车不适合停放在车库等密闭空间内,这也是为什么没有LNG小型车的重要原因之一。

天然气作为重型卡车燃料,除具有能量密度大、续驶里程长等优势外,且补充成本较低,可有效降低公路运输成本。


如何保障LNG/CNG设备安全及控制
LNG即液化天然气,主要成分是甲烷,在上述操作压力和温度下,其体积约为同量气态天然气体积的1/625

LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃,使之凝结成液体。根据IGC规范,要求对每个储罐都应设有显示货物的液位仪表、压力仪表、温度仪表等,


压力测量仪表

压力监测是LNG储罐重要的监测手段之一。正常情况下,压力变送器不能直接接触低温介质,允许的介质温度在-40℃以上。目前LNG压力测量方法之一是采用延长导压管,使介质吸收环境的热量,温度升高,达到变送器可以测量的温度;变送器测量气化后介质的压力。

本项目LNG储罐罐顶设置3台压力变送器PT124B-3501,进入SIS系统,当压力高或低的时候,三取二联锁停LNG外输泵及关闭储罐进出口隔离阀,联锁保护储罐安全;另设置一台压力变送器PT124B-3501,进入DCS系统用于监控LNG储罐压力。


LNG压力测量仪表


液位测量仪表

1.伺服液位计

伺服液位计由高精度力传感器、步进电机、测量磁鼓,测量浮子和钢丝等部分组成,其工作原理基于阿基米德浮力平衡定律:通过检测浮子的位移测量得到液位的变化。本项目LNG储罐的液位计选用液位计PT124B-601。确保液位计在不清罐的情况下能检维修。


2.雷达液位计

根据SIL分析报告,LNG储罐95%高液位时需联锁关闭LNG储罐进料管线的开关阀及停止卸料系统;LNG储罐98%溢出液位时需联锁停车,并且要求测量高液位和溢出液位的液位仪表需分别设置。可配置了两套杆式雷达液位计,分别测量储罐的高液位及溢出液位。


3.储罐监控系统

本项目LNG储罐配有独立的储罐监控系统,可用于贸易计量储罐的容积并打印报表。储罐监控系统(即CTSCustodyTransfer System)包括测量仪表、过程处理单元、上位计算机、打印机,设计满足GIIGNLInternational Groupof Liquefied Natural Gas Importers- LNG Custody TransferHandbook规范,测量仪表包括雷达液位计LIT-101、多点温度元件TT-101AE、压力变送器PIT-101、倾斜仪。雷达液位计选用导波雷达测量,可测范围为0m50m,其系统精度为±2mm。压力变送器选用绝压变送器,系统精度为±1.0%FS(满量程)。倾斜仪选用双轴测量传感器,测量两个垂直轴向的倾斜角度。


LNG温度测量仪表



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