0 引言

        液化天然氣相對于石化能源是一種污染相對較低的能源，現在大力推廣于各個行業領域。由于天然氣要保持液態需要 －150 C°以下，所以利用中常會發生氣化現象，這就引入氣液兩相流的測量問題。我國對液態天然氣終端貿易結算一般使用科里奧利質量流量計，科氏質量流量計在測量兩相流時常會出現測量超差的問題，而且我們在對加液機進行檢定過程中時發現，當加氣站儲氣量較少時，加氣機液相流量計檢定基本都會出現超差的情況，本文將對此現象進行分析。

 

1 科氏力流量計測量原理

        科氏質量流量計又稱科氏力質量流量計，是運用流體質量流量對振動管振蕩的調制作用，從而引起相位差，并通過測量傳感器的信號測量相位差獲得質量流量的。基本原理為:流體通過測量管時，測量管在外部驅動下以某一頻率振動，由于流體與測量管的相對運動，及會產生科里奧力，這個力作用在測量管上引起的振動與原來振動管引起振動疊加為諧振信號，通過對這一諧振信號的測量及可直接測量留過管路的質量流量和密度;進一步還可以解算出流體的體積流量、某一段時間內的累計質量、累計體積量。

 

2 兩相流測量誤差實驗

        我們將液化天然氣加氣機加液槍加注至標準流量計中，在串聯至放置在一電子秤上的容器內，用三個測量儀器對質量流量計的測量過程進行監控。我們做了三組實驗:分別通過圖 1 的所示的連接系統，對液化天然氣加氣機流出的 LNG 流速、溫度、密度、加液機示值、標準裝置示值和電子秤示值進行采集，得到的結果如下:儲罐內液化氣充足，LNG 儲量大于一半，正常加液流速下兩個流量點的檢測數據如表 1 所示:

        儲罐內液化氣少，LNG 儲量為五分之一，氣化更多的情況下，數據如表 3 所示。

3 實驗結果分析與啟示

        通過以上實驗我們可以看出:儲罐內液化氣小于四分之一時，檢測數據誤差開始變大，都大于 10%，且誤差非線性，儲罐內的液化氣進一步減小時，誤差進一步擴大且大多是往負偏差方向。流量點由 40 kg/min 下降至25kg/min，誤差有時增大，有時減小為非線性變化。

        造成以上測量誤差的原因:(1)當儲罐的 LNG 量不足時，儲罐的保溫功能受到影響，液化天然氣容易氣化，致使經過質量流量計的介質變為氣液兩相流，這就使質量流量計的產生較大測量誤差的原因，通過以上數據可知大部分誤差值均超過 10%，遠遠超過其允許誤差，當儲罐內的 LNG 量進一步減少時，氣化現象更明顯，且造成的測量誤差將更大。(2)質量流量計本身測量原理所致，質量流量計一般用于測量液體時精度較高，但測量低壓氣體時誤差會顯著增大。由質量流量計的測量原理我們可知，流體經質量流量計時需要驅動振動管引起諧振，流量計才能正常測量，而當流過低壓氣體時，諧振作用很小或無法驅動振動管時就會造成測量誤差，或不計量。這也是測量誤差大部分為負誤差的原因。(3)在對 LNG加氣機進行檢定時，因為檢定過程分為整機檢定以及主要的液相流檢定，對液相加氣機進行檢定時，我們應提前與相關加氣站聯系詢問氣罐的儲氣情況，一般儲氣量大于三分之一時應安排現場檢定會順利得多，一般現場觀察檢測到的液化天然氣溫度小于 －110C°，密度顯示大于340kg/m3 時所得的檢測數據較為可靠。