摘要
從ＬＮＧ項(xiàng)目特點(diǎn)來(lái)說(shuō)，其介質(zhì)具有低溫性，在進(jìn)行儀表的選擇時(shí)，要重點(diǎn)做好儀表的低溫檢測(cè)原理分析，明確儀表安裝方式以及注意事項(xiàng)。現(xiàn)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)ＬＮＧ項(xiàng)目中低溫儀表的選用，及安裝調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題，做簡(jiǎn)單的論述，總結(jié)了注意事項(xiàng)，為相關(guān)工程提供參考。
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**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(jiǎn)單，設(shè)備使用數(shù)量少，運(yùn)行效率高，而且投資和運(yùn)營(yíng)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(jí)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(shì)，且原料氣組分靈活。目前，在中國(guó)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(cuò)的優(yōu)勢(shì)，總產(chǎn)能已經(jīng)超過(guò)１２５００ｔ／ｄ，并且處于不斷增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
１ ＬＮＧ特點(diǎn)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(chǎng)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(xiàng)目建設(shè)的關(guān)注重點(diǎn)。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(chǔ)存在１１２Ｋ（－１６１．１５℃）、壓力大小為０．１ＭＰａ左右的低溫儲(chǔ)罐內(nèi)，ＬＮＧ密度是標(biāo)準(zhǔn)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(xiàng)目建設(shè)的嚴(yán)格把控，選擇適合的儀表。現(xiàn)結(jié)合具體項(xiàng)目，分析如何選擇和安裝低溫儀表。
２ ＬＮＧ項(xiàng)目中低溫儀表的選擇及安裝注意事項(xiàng)
２．１溫度儀表
在常壓狀態(tài)下，液化天然氣的溫度為－１６２℃，對(duì)ＬＮＧ進(jìn)行溫度測(cè)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(cè)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(xiàng)目實(shí)際來(lái)說(shuō)，儲(chǔ)罐溫度測(cè)量的實(shí)現(xiàn)，是在ＬＮＧ儲(chǔ)罐內(nèi)部設(shè)置儲(chǔ)罐多點(diǎn)溫度計(jì)，進(jìn)而完成相應(yīng)的測(cè)量工作。一般來(lái)說(shuō)，ＬＮＧ儲(chǔ)罐的內(nèi)壁、底部以及吊頂?shù)炔课唬际莾?chǔ)罐多點(diǎn)溫度計(jì)的安裝位置，在冷卻過(guò)程以及具體操作時(shí)，均能開(kāi)展溫度監(jiān)測(cè)。除此之外，ＬＮＧ儲(chǔ)罐的內(nèi)外罐間隙，也會(huì)設(shè)置儲(chǔ)罐多點(diǎn)溫度計(jì)，基于溫度參數(shù)的變化，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)罐泄漏的監(jiān)測(cè)。

以昆侖能源華油天然氣四川廣安液化天然氣２萬(wàn)方儲(chǔ)罐為例，在安裝多點(diǎn)溫度計(jì)過(guò)程中，內(nèi)罐底部溫度熱電阻需要從內(nèi)罐浮頂進(jìn)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(cè)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?dú)夤苌希块g隔４ｍ布置１個(gè)電纜固線器，如圖１所示。
然后利用多孔法蘭（結(jié)合ＬＮＧ項(xiàng)目的實(shí)際情況來(lái)選擇法蘭的孔數(shù)以及尺寸大小），將其接到ＬＮＧ罐頂?shù)臏囟茸兯推鹘泳€箱內(nèi)部，再使用多芯電纜把４～２０ｍＡ信號(hào)發(fā)送到控制系統(tǒng)。現(xiàn)場(chǎng)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(chǔ)罐溫度顯示。

２．２ 液位儀表
從ＬＮＧ低溫測(cè)量實(shí)際來(lái)說(shuō)，低溫液體液位的測(cè)量，可以選擇的方法有很多。在實(shí)際運(yùn)用中，要結(jié)合ＬＮＧ項(xiàng)目特點(diǎn)以及設(shè)備的具體情況，來(lái)選擇*為適合的方法。以“時(shí)達(dá)綠能液化天然氣１００萬(wàn)標(biāo)準(zhǔn)立方米／天”項(xiàng)目的重?zé)N分離罐液位為例，分析中小型液化天然氣儲(chǔ)槽以及低溫壓力容器的液位測(cè)量方法。目前，其主要采取以下方法：
（１）差壓法。在小型ＬＮＧ儲(chǔ)罐內(nèi)，開(kāi)展低溫液體液位的測(cè)量，多采用差壓法。該方法是從儲(chǔ)罐底部以及頂部，各引出一個(gè)引壓管，對(duì)兩個(gè)引壓管的壓力差大小進(jìn)行測(cè)量，也就是儲(chǔ)罐內(nèi)部液柱產(chǎn)生的靜壓力，進(jìn)而確定儲(chǔ)罐內(nèi)部的液柱高度。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)顯示的結(jié)果，也可以利用石灰液位計(jì)，把采集的信號(hào)發(fā)送給中控室，*終顯示和報(bào)警，輔助儲(chǔ)罐或者系統(tǒng)的控制聯(lián)鎖。從方法的應(yīng)用實(shí)際來(lái)說(shuō)，此方法不僅原理簡(jiǎn)單，而且使用比較方便，能夠連續(xù)指示液位。
在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作過(guò)程中，由于引壓管內(nèi)部吹掃不干凈，導(dǎo)致磁性液位計(jì)膜片變形，引起液位測(cè)量波動(dòng)。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石灰液位計(jì)。對(duì)小型低溫壓力容器，開(kāi)展液位測(cè)量作業(yè)，可以使用此類液位計(jì)，其基于原結(jié)構(gòu)，在測(cè)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(cè)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(jì)冷凝，進(jìn)而消除了結(jié)冰的問(wèn)題。在現(xiàn)場(chǎng)液位測(cè)量作業(yè)中，使用石灰液位計(jì)裝置，因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，且觀察清晰明了，進(jìn)而在低溫場(chǎng)合被廣泛應(yīng)用。
現(xiàn)場(chǎng)磁翻板液位計(jì)（圖４）由于儲(chǔ)罐壓力偏高，正常生產(chǎn)時(shí)為３ＭＰａ，導(dǎo)致磁翻版液位計(jì)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(jì)浮子廠家。

２．３ 流量?jī)x表
在選擇流量?jī)x表時(shí)，要結(jié)合天然氣工程的流程特點(diǎn)以及工藝要求。開(kāi)展低溫介質(zhì)流量的測(cè)量作業(yè)，如果用于監(jiān)測(cè)控制，而且精度要求不是很高，可以選擇節(jié)流式流量計(jì)，或者選擇轉(zhuǎn)子流量計(jì)。如果用于交接計(jì)量，而且精度要求比較高，則選擇低溫介質(zhì)流量計(jì)。利用節(jié)流裝置，進(jìn)行ＬＮＧ流量的測(cè)量，選擇較高壓差，能夠確保測(cè)量的精準(zhǔn)度，并且縮短上游側(cè)必要的直管段長(zhǎng)度。不過(guò)，若壓力達(dá)到飽和蒸汽壓時(shí)，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(yàn)，孔板的選擇不僅需要達(dá)到特定的技術(shù)要求，還得具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用性。因?yàn)榭装鍥](méi)有可動(dòng)部件，所以不需要考慮潤(rùn)滑和摩擦問(wèn)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*小管徑是ＤＮ５０。在特殊工藝階段，需要壓降級(jí)別比較大時(shí)，也可以選擇多級(jí)限流孔板，但是在安裝過(guò)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(jì)采用變面積式測(cè)量原理，多用于液體及氣體的測(cè)量，在惡劣的環(huán)境條件以及各類介質(zhì)條件的流量測(cè)量實(shí)踐中，它有著很大的優(yōu)勢(shì)。目前，多使用的是金屬轉(zhuǎn)子流量計(jì)和玻璃管流量計(jì)。在具體選擇時(shí)，要做好特性分析，并且考慮其耐久性的優(yōu)劣。ＬＮＧ測(cè)量作業(yè)中，對(duì)于使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)易發(fā)生的故障，必須嚴(yán)格把控。在安裝轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（１）在安裝作業(yè)前，要將流量計(jì)中的頂襯物取出來(lái)，保證產(chǎn)品運(yùn)輸環(huán)節(jié)不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)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(dòng)，確保正常后再進(jìn)行安裝。此外，要做好技術(shù)參數(shù)的檢查，比如測(cè)量范圍和精確度等。
（２）對(duì)于新裝管路，必須沖洗，確保管路中無(wú)雜質(zhì)顆粒存留，以免造成浮子卡住。
（３）轉(zhuǎn)子流量計(jì)時(shí)，必須把控好垂直度。將其安裝在無(wú)振動(dòng)的管道上，其中心線和鉛垂線路的夾角不得超過(guò)５°。由于大口徑流量計(jì)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(cè)和檢查，確保轉(zhuǎn)子流量計(jì)的使用效果。
２．４ 分析儀表
從使用的角度來(lái)說(shuō)，ＬＮＧ成品的組分分析，需要分析儀表的支持。在進(jìn)行ＬＮＧ產(chǎn)品合格性的分析時(shí)，成品的組分為主要衡量指標(biāo)。因?yàn)橐簯B(tài)天然氣屬于超低溫的液體混合物，為精準(zhǔn)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(dāng)前實(shí)際來(lái)說(shuō)，ＬＮＧ產(chǎn)品的連續(xù)取樣，多運(yùn)用以下方法：
（１）利用電加熱氣化取樣探頭，把測(cè)量介質(zhì)引入在線色譜分析儀，實(shí)時(shí)分析氣體組分。在使用在線色譜分析儀（圖５）時(shí)，需要配合標(biāo)氣及載氣，提前對(duì)色譜進(jìn)行標(biāo)定。預(yù)處理部分，先把每個(gè)取樣管路取下來(lái)吹掃５～１０ｍｉｎ（取樣探頭壓力設(shè)定為２～３ｋｇ），保證沒(méi)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(shí)更換。如果更換不及時(shí)，在使用完之前，*好停用色譜，防止燒壞檢測(cè)器。
（２）專業(yè)的ＬＮＧ深冷汽化器。基于上述裝置，實(shí)現(xiàn)ＬＮＧ取樣以及氣化，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且成本比較低。通過(guò)該方法采取的試樣，經(jīng)過(guò)汽化器裝置氣化處理后，輸送到儲(chǔ)氣筒或者緩沖罐，經(jīng)過(guò)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(jìn)行ＬＮＧ取樣時(shí)，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(jìn)而確保分析的效率和質(zhì)量。

３ 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在ＬＮＧ項(xiàng)目中，選擇低溫儀表時(shí)，包括溫度儀表和流量?jī)x表等，要做好把控。在具體實(shí)踐中，要結(jié)合ＬＮＧ的特性選擇適合的儀表。