一種lng加氣站庫存量的計算方法
【專利摘要】一種LNG加氣站庫存量的計算方法，屬于LNG儲運領域。本發(fā)明采用雙差壓式液位計系統(tǒng)，該雙差壓式液位計的2個液相取壓點在豎面上高度差為H，H不能等于零，在儲罐的制造圖中明確標識出來；利用H值測算出LNG密度和體積的方法，可實時動態(tài)準確計算出LNG加氣站在實際生產(chǎn)時真空絕熱儲罐內(nèi)LNG的實際存儲量。該計算方法可以滿足企業(yè)經(jīng)營管理制度規(guī)定的加氣站經(jīng)營期末盤點的要求。該計算方法也可以應用到采用立式真空絕熱低溫儲罐的其他LNG設施，如LNG氣化站和小型LNG儲備庫。
【專利說明】
一種LNG加氣站庫存量的計算方法
技術領域
[0001 ]本發(fā)明提供了一種LNG加氣站的盤庫計算方法，可以較精確地計算出LNG加氣站實際生產(chǎn)中立式LNG儲罐內(nèi)實時的LNG存儲量，屬于LNG儲運領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國液化天然氣汽車(LNGV)和LNG動力船的快速發(fā)展，LNG加氣站作為燃料補充加注的設施也得到了快速發(fā)展。在LNG加氣站日常經(jīng)營過程中，需要對加氣站進、存、銷進行盤點，以計算出加氣站的LNG損耗率，并列為加氣站經(jīng)營考核的重要指標。同時，計算出LNG實時庫存量，滿足企業(yè)經(jīng)營的期末盤點要求。
[0003]附圖1為LNG加氣站的簡單工藝流程，I為LNG槽車，2為LNG儲罐，3為LNG栗，4為LNG加氣機。LNG槽車為加氣站配送LNG，其交接計量采用地衡稱重方式。LNG加氣機是向LNGV和LNG動力船加注LNG的計量設備，所有時點的加注數(shù)據(jù)都可以存儲到計算機系統(tǒng)。
[0004]采用立式儲罐作為LNG加氣站的儲存設備，與臥式儲罐相比，在相同存儲容積情況下，具有占地面積小、為LNG栗提供較大灌注頭的特點。因此，立式LNG儲罐更多應用于LNG加氣站。
[0005]現(xiàn)有情況下，LNG儲罐采用差壓式液位計和頂部溢流管系統(tǒng)作為相互獨立的兩套液位計系統(tǒng)。差壓式液位計只能測出LNG液位高度產(chǎn)生的壓差，在不能實時測算出LNG密度時，無法得知LNG液位的實際高度，從而也就無法計算出LNG的液體體積，當然無法進行盤庫計算出LNG的庫存量。
[0006]在LNG加氣站的正常生產(chǎn)中，常常用前后兩個盤庫時點的庫存變化量的計算代替LNG實際庫存量的計算。這種計算方法能夠計算出加氣站在正常生產(chǎn)時LNG的綜合損耗(該計算方法不能計算加氣站開停工時LNG的綜合損耗)，但仍不能計算出某個時點的庫存量。因而，生產(chǎn)經(jīng)營所需要的期末盤點計算，只能按照LNG密度估計值進行計算，從而導致加氣站期末資產(chǎn)的不確定性。這種計算方法也不符合企業(yè)經(jīng)營制度要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了
[0008]—種LNG加氣站庫存量的計算裝置，其特征在于:
[0009]真空絕熱儲罐2通過氣相取壓閥連接第一差壓式液位計L2，第一差壓式液位計L2通過第一液相取壓閥V4連接到真空絕熱儲罐，第一差壓式液位計L2兩端并聯(lián)第一平衡閥V5；
[0010]真空絕熱儲罐2通過氣相取壓閥連接第二差壓式液位計LI，第二差壓式液位計LI通過第二液相取壓閥V2連接到真空絕熱儲罐，第二差壓式液位計LI兩端并聯(lián)第二平衡閥V3；
[0011]并且第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間存在豎向高度差H。
[0012]氣相取壓閥采用兩個，分別和第一差壓式液位計L2、第二差壓式液位計LI連接。這樣和一個氣相取壓閥沒有實質(zhì)性區(qū)別。采用一個氣相取壓閥可以節(jié)約成本。
[0013]進行LNG加氣站庫存量的計算方法，其特征在于步驟如下:
[0014]I) LNG密度計算
[0015]第二差壓式液位計、第一差壓式液位計測量結果分別為△Plmm水柱和△ P2mm水柱，儲罐內(nèi)LNG密度按公式(I)計算；
[0016]Plng= ( Δ Pl-ΔΡ2)Ρ；Χ/Η--------------------(I)
[0017]式中:
[0018]pLNG 為 LNG 的密度，單位:kg/m3;
[0019]P* 為水的密度，1000kg/m3;
[0020]H為第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間存在豎向高度差液相取壓點b、c之間的高度差，單位:mm;
[0021]2) LNG體積計算
[0022]按公式(2)計算出儲罐內(nèi)LNG實際液體高度h，單位:mm;再由公式(3)計算出儲罐內(nèi)LNG體積，單位m3;
[0023]h= ΔΡ1/( ΔΡ1-ΔΡ2).H----------------------(2)
[0024]V= 10—9.Jir2.(h_hd)+Vd-------(3)
[0025]式中:
[0026]Vd為儲罐底部封頭容量，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:m3，；
[0027]hd為儲罐底部封頭高度，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm;
[0028]r為儲罐筒體橫截面的半徑，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm;
[0029]Vd、hd、r按照儲罐設計制造單位給出的數(shù)值代入公式(3);
[0030]3) LNG庫存量計算
[0031]按公式(4)計算出儲罐內(nèi)LNG質(zhì)量Q，單位:kg;
[0032]Q = V.Plng-----------------------------------------(4)
[0033]V是儲罐內(nèi)LNG體積。
[0034]本發(fā)明效果:
[0035]1、立式真空絕熱低溫儲罐采用雙差壓式液位計系統(tǒng)，該雙差壓式液位計的2個液相取壓點在豎面上高度差為H，H不能等于零，根據(jù)差壓計的靈敏度和儲罐的幾何特性確定，在儲罐的制造圖中明確標識出來；
[0036]2、利用H值測算出LNG密度和體積的方法，可實時動態(tài)準確計算出LNG加氣站在實際生產(chǎn)時真空絕熱儲罐內(nèi)LNG的實際存儲量。
[0037]3、該計算方法可以滿足企業(yè)經(jīng)營管理制度規(guī)定的加氣站經(jīng)營期末盤點的要求。
[0038]4、該計算方法也可以應用到采用立式真空絕熱低溫儲罐的其他LNG設施，如LNG氣化站和小型LNG儲備庫。
【附圖說明】
[0039]圖1是LNG加氣站的簡單工藝流程圖。
[0040]圖2是本發(fā)明裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0041 ]本發(fā)明提供的LNG庫存量計算方法適用于LNG加氣站的盤庫計算，該加氣站的立式真空絕熱儲罐必須采用雙差壓式液位計系統(tǒng)。
[0042]真空絕熱儲罐2通過氣相取壓閥連接第一差壓式液位計L2，第一差壓式液位計L2通過第一液相取壓閥V4連接到真空絕熱儲罐，第一差壓式液位計L2兩端并聯(lián)第一平衡閥V5；
[0043]真空絕熱儲罐2通過氣相取壓閥連接第二差壓式液位計LI，第二差壓式液位計LI通過第二液相取壓閥V2連接到真空絕熱儲罐，第二差壓式液位計LI兩端并聯(lián)第二平衡閥V3；
[0044]并且第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間存在豎向高度差H。
[0045]氣相取壓閥采用兩個，分別和第一差壓式液位計L2、第二差壓式液位計LI連接。
[0046]如附圖2所示，2為LNG加氣站的立式LNG儲罐，5和6分別是該儲罐所采用的雙差壓式液位計LI和L2。實際生產(chǎn)中，雙差壓液位計LI和L2的使用，可以相互校驗液位計是否存在失靈或誤顯示情況。
[0047]圖2中，LI和L2的液相取壓點b與c之間在立面上存在高度差H(Him)13H不能等于零，依據(jù)差壓液位計的靈敏度和儲罐幾何特性確定，并在儲罐的制造圖紙中明確標識出來。
[0048]儲罐2的底部和頂部為2個形狀相同的橢園或其他形式的封頭，其高度、容量分別為hd (mm)和Vd (m3)，hd和Vd是儲罐幾何參數(shù)，由設計制造單位在儲罐的制造圖紙中明確標識出來。
[0049]通常情況下，I個封頭的容量與儲罐總?cè)萘恐刃∮?0%。根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有標準和規(guī)范，為避免出現(xiàn)過充這種不安全工況的發(fā)生，LNG儲罐的充裝率不大于90%。因此，儲罐內(nèi)LNG體積等于底部封頭容積與筒體段液體體積之和。儲罐筒體橫截面的半徑為r(mm)。
[0050]1、LNG密度計算
[0051 ] 假設儲罐內(nèi)LNG的液體高度為h(mm)，L1和L2測量結果分別為Δ Pl (mm水柱)和Δ P2(mm水柱)，儲罐內(nèi)LNG密度按公式(I)計算。
[0052]Plng= ( Δ Pl-ΔΡ2)Ρ；Χ/Η----------------------------------------(I)
[0053]式中:
[0054]PLNG 為 LNG 的密度，單位:kg/m3;
[0055]P* 為水的密度，1000kg/m3;
[0056]H為差壓計LI和L2液相取壓點b、c之間的高度差，單位:_。
[0057]2、LNG體積計算
[0058]按公式(2)計算出儲罐內(nèi)LNG實際液體高度h，單位:mm;再由公式(3)計算出儲罐內(nèi)LNG實際體積，單位m3。
[0059]h= ΔΡ1/( ΔΡ1-ΔΡ2).H---------------------------------------(2)
[0060]V= 10—9.Jir2.(h_hd)+Vd----------------------------------------(3)
[0061 ]式中:
[0062]Vd為儲罐底部封頭容量，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:m3，；
[0063]hd為儲罐底部封頭高度，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm;
[0064]r為儲罐筒體橫截面的半徑，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm。
[0065]Vd、hd、r按照儲罐設計制造單位給出的數(shù)值代入公式(3)。
[0066]3、LNG庫存量計算
[0067]按公式(4)計算出儲罐內(nèi)LNG質(zhì)量Q，單位:kg。
[0068]Q = V.Plng--------------------------------------------------(4)
[0069]V是儲罐內(nèi)LNG體積。
[0070]類似地，上述計算方法也可以應用到采用立式儲罐的LNG氣化站和小型LNG儲備庫的盤庫計量。
【主權項】
1.一種LNG加氣站庫存量的計算裝置，其特征在于: 真空絕熱儲罐通過氣相取壓閥連接第一差壓式液位計，第一差壓式液位計通過第一液相取壓閥連接到真空絕熱儲罐，第一差壓式液位計兩端并聯(lián)第一平衡閥； 真空絕熱儲罐通過氣相取壓閥連接第二差壓式液位計，第二差壓式液位計通過第二液相取壓閥連接到真空絕熱儲罐，第二差壓式液位計兩端并聯(lián)第二平衡閥； 并且第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間存在豎向高度差H。2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于: 氣相取壓閥采用兩個，分別和第一差壓式液位計L2、第二差壓式液位計LI連接。3.應用權利要求1或2的裝置進行LNG加氣站庫存量的計算方法，其特征在于步驟如下: 1)LNG密度計算 第二差壓式液位計、第一差壓式液位計測量結果分別為△ Plmm水柱和△ P2mm水柱，儲罐內(nèi)LNG密度按公式(I)計算； Plng= ( Δ Pl-ΔΡ2)ρ7ν?--------------------(I) 式中: Plnc為LNG的密度，單位:kg/m3 ； P7Jc為水的密度，1000kg/m3 ； H為第一液相取壓閥和第二液相取壓閥之間存在豎向高度差液相取壓點b、c之間的高度差，單位:mm; 2)LNG體積計算 按公式(2)計算出儲罐內(nèi)LNG實際液體高度h，單位:mm;再由公式(3)計算出儲罐內(nèi)LNG體積，單位m3 ； h= ΔΡ1/( ΔΡ1-ΔΡ2).H----------------------(2) V= 10—9.Jir2.(h-hd)+Vd-------(3) 式中: Vd為儲罐底部封頭容量，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:m3，； hd為儲罐底部封頭高度，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm; r為儲罐筒體橫截面的半徑，是儲罐的幾何參數(shù)，單位:mm; Vd、hd、r按照儲罐設計制造單位給出的數(shù)值代入公式(3); 3)LNG庫存量計算 按公式(4)計算出儲罐內(nèi)LNG質(zhì)量Q，單位:kg; Q = V.Plng-----------------------------------------(4) V是儲罐內(nèi)LNG體積。
【文檔編號】G01F22/02GK105823524SQ201610166727
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月20日
【發(fā)明人】王旭輝, 梁世希, 王彥超, 王廣輝, 張孔明, 謝昕, 周松景
【申請人】北京綠能高科天然氣應用技術研究院有限公司