
施工应用
LNG取样系统在装车管线上的应用吴小飞马凯汪世涛(中石油江苏液化天然气有限公司,江苏南通226400)
摘要:为了实现分储分输,确保接收站公平开放,江苏LNG接收站4号储罐设计一条专供槽车装车的管线,并在管线上加装采样系统,本文对该采样系统进行详细介绍,并对采样过程中的关键要素进行研究,确保采集样品具有代表性,保证相关方经济利益不受损失。
关键词:公平开放;采样系统;代表性
1LNG采样系统介绍 1.1采样流程
采样系统采样全自动设计,采样时用户仅需按下采样按钮,等待采样完成指示灯亮起,即可取下采样钢瓶进行线分析。
1.2采样程序
(1)采样初期,液体进人系统后不断气化成NG,经定量采样管、缓冲罐后从气体排放口排至BOG总管。
(2)当定量采样管出口温度达到该压力下液体介质临界温度后,关闭定量采样管两端的截止阀,进行液体取样。
(3)启动真空票,对整个管路进行抽真空处理,排除残余气体。
(4)打开出液阀并对定量采样管通入热风使样品气化,缓冲罐压力会持续上升,当压力不再变化时标志气化完成,关闭出液阀。
(5)样品转移至取样钢瓶,缓冲罐压力会缓慢下降,当压力达到平衡时,样品转移结束,取样完成指示灯亮起,取下钢瓶待测。
(6)缓冲罐内残余气体释放至BOG总管,压力平衡后关闭采样系统。
2采样过程关键控制点 2.1合理设计装车流速和管径
要想采集到具有代表性的样品要求管道内LNG的流态须为过渡流,雷诺数Re=2320-4000,雷诺数Re=pvd/n,其中Re为雷诺数,p为LNG密度,v为管线内LNC流速,D为管线管径,n为
LNG动力粘度,流体常见的三种流态见图1。 76花友据2017年05月
u
层流
过渡区
图1流体常见三种流态
器流
由图可见当流速较低(Re<2320),流体分层流动互不混合称为层流。逐渐增加流速(Re=2320-4000),流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及报幅随流速的增加而增加,此种流态称为过渡流。当流速增加到很大(Re>4000),流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,相邻流层间有混合,形成端流。 2.2对采样探头的要求
(1)IS08943-2007《冷冻液态轻经液化天然气取样-连续取样法》对LNG取样有明确的要求,即LNG在气化前必须保持过冷状态,不得有任何组分的分馏气化发生"。LNG是超低温的液体混合物且极易气化,任何温度或压力的变化都很容易导致 LNG组分的快速分馏气化,要获取能真实代表管道内液体混合物的LNG样品存在很大的难度。
江苏LNG装车管线上的采样系统采样探头到定量取样管之间的连接管线为真空绝热管道,可以有效隔绝外部热量,确保采样管线内LNG熔增加量小于定量采样管入口压力下的过冷度。
(2)采样探头所处管道前后应有足够长的直管段,足够长的直管段可以使LNG各组分充分混合均勾。根据流体力学要求,
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