lng气瓶静态蒸发率测试系统设计方案

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1、ＬＮＧ气瓶静态蒸发率测试系统设计方案第一章绪论1.1LNG气瓶静态蒸发率测试系统设计的背景LNG即人们常说的液化天然气。是将矿场生产的天然气，通过净化、制冷、液化等一系列步骤后，在常压和-160℃的条件下转变为液态的天然气。天然气是当今和未来的一种重要能源。根据国际能源机构，“对天然气的需求年增长率超过50%，是化石燃料中的最快速率，同时越来越灵活的全球液化天然气（LNG）贸易也提供了一些保护措施以防供应中断的风险。”在这种情况下，液化天然气及其储藏设备的相关参数的准确测定在储藏转移的过程中变得越来越重要。天然气的主要成分是甲烷

2、，在常压下沸点为-160℃，在空气中可燃极限为5％-15％，气态与液态体积比为600：1，是一种低温、易燃、可压缩的气体。根据以上的物理特性，LNG储罐通过降低温度和增加压力的方法将天然气转化为液体进行存储，因具有贮存压力较低、安全可靠、产品纯度高(不含水分及硫化物)、占地面积小、维修方便、安装操作简单等多种优点而被广泛应用。实际生产中，LNG是一种多组分的混合物，由不同分子结构的碳氢化合物组成，其温度和组分的变化会引起很多问题，比如储罐中的LNG分层和翻滚问题、蒸发问题等等。为了解决以上的一些问题，就有必要了解LNG分层和翻滚

3、的变化规律，搞清楚LNG储罐内各温度场分布、压力及蒸发等发生的规律以及LNG储罐的主要性能指标。因本文针对测试LNG气瓶的静态蒸发率进行开发，后文着重描述静态蒸发率的详情。LNG储罐的主要性能指标有静态蒸发率、真空度、漏率、漏放气速率、漏放热等。静态蒸发率是指绝热深冷压力容器在装有大于有效体积1／2低温液体时，使其静置达到热平衡后，24h内自然蒸发损失的低温液体质量与容器有效体积下低温液体质量的百分比，经换算后即在标准环境(20℃，101325Pa)下的蒸发率值。储罐的静态蒸发率可以直观地反映储罐在使用中的保冷性能，因此在各种不

4、同规格的LNG储罐出厂前一定要先进行静态蒸发率的测量试验。当然在LNG储罐后续的检修过程中，其静态蒸发率也是判定它是否符合使用标准的依据之一。531.2LNG气瓶静态蒸发率测试系统设计在国内的发展现状国内对于LNG气瓶静态蒸发率测试这方面的资料不可谓多，甚至在测试系统设计上只有寥寥几篇论文以供参考，同领域的参考资料也乏善可陈、捉襟见肘。在石油开采放缓后，LNG作为一种新型的清洁、便携、高效的化石燃料，在各行业尤其是运输业中将会扮演起极其重要的角色。相信通过前人和后人的不懈努力，LNG的测试技术将会在不久的将来得到长足的发展。河北

5、某公司的朱春薇、金瑾针对静态蒸发率的测量撰写了《简析LNG储罐静态蒸发率的测量》的论文朱春薇，金瑾.简析LNG储罐静态蒸发率的测量.106-108。文章指出了静态蒸发率较为完整的测量程序，总的如下：①几何体积的测定应按GB／T18443.1进行，有效体积可根据几何体积计算；②低温液体填充量应为50％以上，静置时间不少于48h；③打开与流量计相连的气体蒸发出口管道阀门，同时关闭各气、液管道上其它阀门，当内容器表压力为零时，连接流量计；④观察蒸发气体流量稳定后，每隔一段时间记录一次流量计读数，按时记录环境温度、大气压力、流量计入口温

6、度等；⑤稳定后连续测量不少于24h；⑥稳定后进行流量的测量，并进行相应的数据记录。经实例测量、数据处理后，可说明产品的静态蒸发率试验合格。其文详细介绍了低温储罐静态蒸发率测量的试验过程，对测量程序进行了系统的理论梳理。通过静态蒸发率的测量，可对产品的保冷性能有充分的了解，尽量避免使用过程中由于日蒸发率过高而降低工作效率、浪费原料的情况，减少运营后可能因储罐问题带来的负面影响。福建某研究所的江仰春针对车用焊接绝热气瓶的蒸发率测试撰写了《车用焊接绝热气瓶蒸发率测试装置的开发与实验》一文江仰春.车用焊接绝热气瓶蒸发率测试装置的开发与实

7、验.机电技术.2015,1672-480153。其文中指出了蒸发率测试装置的结构方案，细述如下：图1.1检测装置结构图装置初步方案结构如图1.1示，其组成包括：单向阀、电磁式或机械式压力控制器、质量流量计、数字流量积算仪、温度计、压力表、气压计及相关的管件接头等。文章主要讨论检测压力控制器、质量流量计，数字流量积算仪及整体装置的开发，温度计、压力计、气压计及相关的管件部份将作为整体装置的一部分略过不谈。经过实际测试后得出结论，即本文开发的车用LNG绝热气瓶蒸发率测试装置可以满足在各种不同介质、不同测试压力下进行蒸发率测试的功能要

8、求，测试结果的精度、准确性和可靠性均符合GB/T18443.5－2010《真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分：静态蒸发率测试》GBT18443.5-2010真空绝热深冷设备性能试验方法第5部分：静态蒸发率测量.的相关要求，并且兼具现场不拆卸、可移动检测的便捷性