一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统及计量方法

技术领域

本发明属于领域，具体涉及一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统及计量方法。

背景技术

对于液化天然气(LNG)而言，LNG槽车运输是目前国内主要的销售方式之一，在其贸易交接过程中，需要对槽车充装或卸载的LNG进行精确、高效计量，以提高工作效率，保证公平科学，减少贸易纠纷，满足LNG接收站精细化管理的要求。

目前，国内LNG槽车运输的计量方式主要为质量计量，即采用LNG接收站安装的电子汽车衡称重装置，通过称量装车前空车的质量和装车后满车的质量，计算重量差即为LNG的充装质量。此种充装方式存在多种弊端，一是受到地磅的制约，若地磅出现故障，LNG接收站所有槽车的装车计量将无法完成；二是工作效率低，工作场地受到制约。进入LNG接收站充装的所有槽车都需要到指定的地磅处称重，一般情况下，LNG接收站受到场地的限制，地磅数量有限，LNG槽车排队过磅充装严重降低了LNG充装的工作效率；三是计量方式单一，只能实现质量计量。目前，《油气管网设施公平开放监管办法》(发改能源规(2019)916号)要求国家推行天然气能量计量计价，天然气管道气体应执行能量计量方式。能量计量反映的是天然气燃烧后所释放的热能，可以更好地反映天然气作为燃料的特性。由此，根据天然气能量计量发展趋势，可以预判液体产品(LNG)也将逐步实现能量计量，而目前国内LNG槽车装卸还无法实现。

因此，为了克服地磅故障和数量限制难题，提高LNG槽车的充装效率，实现LNG质量计量、体积计量和能量计量等多种计量方式，以满足当前和未来LNG计量方式的需求，且保证计量过程的高效公平、科学合理，提出了一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统及计量方法。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统及计量方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统，包括第一阀门(1)、储液罐压力表(2)、储液罐(3)、储液罐液位计(4)、第二阀门(5)、气化器(6)、第三阀门(7)、在线色谱分析仪(8)、罐内液位计(9)、温度变送器(10)、压力变送器(11)和流量计算机(12)；

储液罐(3)、气化器(6)、在线色谱分析仪(8)、罐内液位计(9)、温度变送器(10)、压力变送器(11)设置在LNG槽车的尾部操作箱内；流量计算机(12)设置在LNG的驾驶舱内；

第一阀门(1)和储液罐(3)通过管路连接，罐压力表(2)通过线路设置在储液罐(3)上，储液罐液位计(4)设置在储液罐(3)的内部，储液罐(3)、第二阀门(5)、气化器(6)、第三阀门(7)、在线色谱分析仪(8)通过管路连接，罐内液位计(9)、温度变送器(10)、压力变送器(11)分别与流量计算机(12)通过线路连接。

此外，本发明还提到一种基于LNG槽车的多功能公平计量方法，该方法采用如上所述的一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统，具体包括如下步骤：

步骤1：打开第一阀门、使槽车罐内LNG进入储液罐，观察储液罐液位计的示数；

步骤2：待罐内液体装满时，关闭第一阀门，打开第二阀门和第三阀门，LNG进入气化器气化，气化后的气体进入在线色谱分析仪进行组分分析，然后返回罐车内；

步骤3：组分分析完毕且储液罐液体全部气化完毕后，关闭第二阀门和第三阀门；同时，分析结果传输至流量计算机，流量计算机自动计算罐车内任意工况下的LNG装车密度值；

步骤4：通过罐车液位计获取罐内装后液位，数据传输至流量计算机，结合罐车的罐容表计算LNG的充装体积；

步骤5：通过温度变送器获取温度，通过压力变送器获取压力，并将数据传输至流量计算机；

步骤6：流量计算机根据当前工况下的充装体积与装车密度值，计算LNG充装质量；结合标况下的装载LNG单位质量发热值，计算LNG充装能量值；结合标况下的LNG密度，计算标况下LNG充装体积，最终实现槽车装车LNG的体积计量、质量计量及能量计量三种贸易计量方式。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明通过在LNG槽车罐箱内配备液位计、温度变送器、压力变送器，实现装载LNG的液位、罐箱温度和压力数据的测量与采集，于LNG槽车尾部操作箱内安装气化器，连接在线色谱分析仪可实现LNG的组成分析，并配备流量计算机，形成一套基于LNG槽车的自计量系统。结合液位数据与槽车自身罐容表，获取LNG充装、卸载体积，实现体积计量；基于LNG组分数据，能够计算其密度及装载LNG的单位质量或单位体积发热值，并依据质量、能量计算方法，结合密度、热值、体积、温度、压力等参数同时实现LNG槽车充、卸质量计量与能量计量，使计量更加公平、科学、合理。此种多功能高效计量系统，实现了LNG槽车充、卸体积计量、质量计量和能量计量等多种计量方式，同时，免除了计量时对外部称量地磅的依赖，节约了LNG接收站安装地磅的场地，提高了工作效率，满足了LNG接收站精细化管理的要求。

本发明能够实现体积计量、质量计量和能量计量多种计量方式，可保证准确计量，减少贸易纠纷，同时提高了工作效率，可广泛应用于液体天然气(LNG)、液化石油气(LPG)、乙烷(C2)等贸易交接等领域。

附图说明

图1为LNG槽车的多功能公平高效计量系统装置示意图；

其中，1-第一阀门；2-储液罐压力表；3-储液罐；4-储液罐液位计；5-第二阀门；6-气化器；7-第三阀门；8-在线色谱分析仪；9-罐内液位计；10-温度变送器；11-压力变送器；12-流量计算机。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

实施例1：

如图1所示，一种基于LNG槽车的多功能公平计量系统，包括第一阀门1、储液罐压力表2、储液罐3、储液罐液位计4、第二阀门5、气化器6、第三阀门7、在线色谱分析仪8、罐内液位计9、温度变送器10、压力变送器11和流量计算机12；

储液罐3、气化器6、在线色谱分析仪8、罐内液位计9、温度变送器10、压力变送器11设置在LNG槽车的尾部操作箱内；流量计算机12设置在LNG的驾驶舱内；

第一阀门1和储液罐3通过管路连接，罐压力表2通过线路设置在储液罐3上，储液罐液位计4设置在储液罐3的内部，储液罐3、第二阀门5、气化器6、第三阀门7、在线色谱分析仪8通过管路连接，罐内液位计9、温度变送器10、压力变送器11分别与流量计算机12通过线路连接。

实施例2：

在上述实施例1的基础上，本发明还提到一种基于LNG槽车的多功能公平计量方法，具体包括如下步骤：

步骤1：打开第一阀门、使槽车罐内LNG进入储液罐，观察储液罐液位计的示数；

步骤2：待罐内液体装满时，关闭第一阀门，打开第二阀门和第三阀门，LNG进入气化器气化，气化后的气体进入在线色谱分析仪进行组分分析，然后返回罐车内；

步骤3：组分分析完毕且储液罐液体全部气化完毕后，关闭第二阀门和第三阀门；同时，分析结果传输至流量计算机，流量计算机自动计算罐车内任意工况下的LNG装车密度值；

步骤4：通过罐车液位计获取罐内装后液位，数据传输至流量计算机，结合罐车的罐容表计算LNG的充装体积；

步骤5：通过温度变送器获取温度，通过压力变送器获取压力，并将数据传输至流量计算机；

步骤6：流量计算机根据当前工况下的充装体积与装车密度值，计算LNG充装质量；结合标况下的装载LNG单位质量发热值，计算LNG充装能量值；结合标况下的LNG密度，计算标况下LNG充装体积，最终实现槽车装车LNG的体积计量、质量计量及能量计量三种贸易计量方式。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。