进口涡街流量计在液化天然气（LNG）中的应用详解（威盾VTON实战经验）

在LNG产业链中，从接收站气化器出口到城市门站，流量测量的难点在于超低温（-162℃）、介质相变、高压波动等特殊工况。美国威盾VTON的涡街流量计通过材料革新、相位补偿算法、抗振设计三大技术突破，成为LNG流量测量的优选方案。以下是关键应用要点：

1. LNG流量测量的核心挑战

2. 美国威盾VTON流量计的LNG专用解决方案

2.1 硬件设计突破

（1）超低温材料组合

• 阻流体：奥氏体不锈钢316L（深冷处理至-269℃）

• 传感器：特种PZT压电陶瓷（-196℃下灵敏度衰减<5%）

• 密封：金属波纹管+石墨缠绕垫（零泄漏验证10万次热循环）

实测数据（LNG泵出口，-162℃）：

（2）抗振优化

• MEMS加速度计辅助：实时监测振动频谱（0~5kHz）

• 动态阻尼结构：阻流体支撑臂内置硅油减震器

2.2 软件算法升级

• 气液混合补偿模型：
       通过密度计+温度压力信号，实时计算气相质量分数（GVF）

ρmix=GVF⋅ρg+(1−GVF)⋅ρlρmix​=GVF⋅ρg​+(1−GVF)⋅ρl​

• 低温线性化校准：
       在-196℃、-100℃、-50℃三点标定，确保全量程精度

案例：
某LNG接收站气化器出口，威盾涡街在GVF=85%~100%时，误差控制在±1.5%内（传统涡轮计误差±8%）。

3. 典型应用场景与安装要点

3.1 LNG装卸臂流量监控

• 工况特点：

• 瞬时流量变化大（0~2000m³/h）

• 可能含微小液滴（气化不完全）

• 威盾方案：

• 选用VTSF-4100LNG（DN300，PN100）

• 安装向上倾斜15°（防止液体积聚）

• 配套威盾DensityComp™密度在线分析仪

用户反馈：

"装卸船计量误差从±1.8%降到±0.6%，每年减少争议结算金额$250k。"

3.2 LNG槽车充装

• 痛点：

• 小流量（<50m³/h）时传统涡街信号丢失

• 充装头频繁拆装导致机械损伤

• 改进措施：

• 微型涡街传感器（DN50，量程比1:50）

• 快装卡箍设计（威盾专利QCS接口）

• 充装前自动预冷模式（防止热冲击）

实测对比：

4. 维护与故障预防

4.1 特殊维护要求

• 每周检查：

• 传感器绝缘电阻（>100MΩ，防止结霜短路）

• 法兰螺栓预紧力（低温下需保持设计扭矩的±10%）

• 年度保养：

• 返厂做液氮深冷测试（验证-196℃性能）

• 更换所有弹性密封件（低温老化不可避免）

4.2 常见故障处理

• 故障现象：无信号输出

• 可能原因：

1. 传感器被冰晶包裹（用干燥氮气吹扫）

2. 阻流体断裂（低温脆化，需升级至威盾-196℃认证款）

• 预防措施：

• 安装电伴热带（仅维持-50℃~0℃，避免主动加热）

5. 与质量流量计的对比优势

适用场景建议：

• 贸易结算级：仍首选质量流量计

• 过程控制/能源管理：威盾涡街性价比更高

6. 威盾的LNG行业服务

1. 现场标定服务：

• 携带便携式LNG流量标准装置（精度±0.3%）

2. 应急备件库：

• 全球8个LNG专用备件中心（72小时到货）

3. 定制化开发：

• 提供-196℃~+50℃全温区补偿算法

用户证言：

"威盾工程师用液氮罐现场验证了我们的工况，这是其他品牌没做过的。"
——某中亚LNG出口基地技术总监

总结：美国威盾VTON涡街流量计选型黄金法则

1. 温度是首要考量：

• 确认最低工作温度（-162℃需专用型号）

2. 关注气液混合度：

• GVF<80%时务必加装密度计补偿

3. 优先模块化设计：

• 威盾的传感器可单独更换（省去整表拆卸）