液化天然氣：SICK幫助Enagas減少蒸發(fā)氣體測量的誤差
西班牙大的液化天然氣供應商Enagas在其Huelva工廠遭遇了出人意料的高BOG蒸發(fā)氣損失（能源平衡中的天然氣不明）。這是由于不利的管道布局對FLOWSIC600超聲波氣體流量計造成了嚴重的紊流。無論是重新調(diào)整還是擴張，在物理上和經(jīng)濟上都不可行。SICK通過實現(xiàn)基于CFD分析的校正功能，找到了一個低成本的替代解決方案。此后，該裝置一直在-120°C下精確測量沼澤。

液化天然氣（LNG）被認為是向國家或行業(yè)提供低二氧化碳能源的有趣方式之一，而不需要政治敏感的跨國管道。液化天然氣是通過將天然氣冷卻到-161°C（-258°F）以下來生產(chǎn)的。然后它被減少到原來體積的百分之六，可以用油輪運輸?shù)饺魏蔚胤?。然而，由于冷卻不能始終保持恒定，陸地和船舶上的儲罐中偶爾會形成蒸發(fā)或蒸發(fā)氣體（BOG）。一般用作備用能源或燒掉以防止超壓。

西班牙多年來一直依賴天然氣來提供75%的能源需求。西班牙能源供應商Enagas僅在西班牙就擁有6個液化天然氣接收站。交付的液化天然氣儲存在這些終端中，然后通過HGV進行運輸，或者重新篩分并送入公司11000公里長的管道網(wǎng)絡。儲罐中的蒸發(fā)氣體可以經(jīng)濟地重新冷卻，在很大程度上避免了燃燒。

SICK公司的2路超聲波流量計FLOWSIC600安裝在西班牙休爾瓦液化天然氣接收站的40“蒸發(fā)氣管道中，以盡可能精確地確定火炬燃燒器上游的BOG體積。原則上，這是一個理想的選擇，因為該裝置的鈦傳感器使其非常適合在-194°C的極低溫度下使用，而不會造成任何壓力損失。經(jīng)過幾個月的使用，在工廠的總體平衡中發(fā)現(xiàn)了0.18%的氣體損失（不明氣體）。雖然這個數(shù)字聽起來很低，但相當于每年200萬歐元的貨幣損失。

基于計算機模擬（CFD）的解決方案
Enagas請制造商SICK幫助找到根本原因。在對安裝條件進行深入的工廠檢查和分析后，發(fā)現(xiàn)安裝FLOWSIC600的水流中存在明顯的湍流。這是由入口段上游的兩個90°彎管引起的。SICK在選擇流量計時不知道應用和管道設計。顯著的湍流影響了標稱直徑為40英寸的雙通道測量裝置的測量結(jié)果。

在查明原因之后，是時候開發(fā)潛在的解決方案了。裝置的概念和大管道的標稱尺寸使得不可能通過校準來合并擾動。另一個選擇是增加進一步的測量路徑，這將需要機械修改。終，Enagas和SICK達成了基于CFD（計算流體力學）的解決方案。對該裝置進行了計算機模擬，計算了測量段的流量分布。在此基礎上，推導了測量誤差。結(jié)果：流量測量誤差達7.4%。

后，在計算機模擬的基礎上，計算了修正函數(shù)。將校正功能轉(zhuǎn)換為實際設備*成功。修正后的余額損失每年減少0.1%或相當于100萬歐元。依那加斯認為這一水平是可以接受的。

FLOWSIC600超聲波氣體流量計已經(jīng)在-120°C的溫度下可靠地測量了近10年（自2017年起，BOG不再燃燒，壓縮后被送至輸氣管網(wǎng)）。CFD分析有助于減少非預期安裝效果的影響。