اندازه‌گیری جریان جرمی در سوخت‌گیری مجدد LNG و کرایوژنیک

سکوهای اندازه‌گیری یکپارچه برای انتقال مطمئن امانت

برای حفظ قابلیت اطمینان عملیاتی و قابلیت دفاع قانونی، سیستم‌های اندازه‌گیری انتقال حفاظت به صورت اسکیدهای اندازه‌گیری یکپارچه طراحی شده‌اند. هر اسکید اجزای ضروری برای انتقال حفاظت را گرد هم می‌آورد:

• دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان جرمی درون خطی، مانند فلومترهای کوریولیس یا اولتراسونیک، به عنوان عنصر اندازه‌گیری اصلی عمل می‌کنند.
• چگالی‌سنج‌ها و ویسکوزیته‌سنج‌های درون‌خطی، همانطور که توسط Lonnmeter ارائه می‌شوند، داده‌های خواص مایع را در زمان واقعی ارائه می‌دهند که برای محاسبات دقیق جریان جرمی ضروری است. این ابزارها باید کالیبراسیون را در شرایط برودتی حفظ کنند، زیرا حتی خطاهای جزئی در چگالی به انحرافات جریان جرمی تبدیل می‌شوند.
• سیستم‌های نمونه‌برداری خودکار، نمونه‌های محصول را برای تجزیه و تحلیل ترکیب، که یک الزام برای تعیین کیفیت و ارزش حرارتی است، استخراج می‌کنند.
• ماژول‌های تشخیص و خودارزیابی به طور مداوم سلامت و عملکرد تمام ابزارهای اندازه‌گیری را رصد می‌کنند و اپراتورها را از رانش حسگر، رسوب یا اختلالات خارجی در مراحل اولیه مطلع می‌کنند.
• تمام اجزا با زیرسیستم‌های کنترل و ثبت داده‌ها یکپارچه شده‌اند. در حالی که Lonnmeter منحصراً بر روی اندازه‌گیری‌های چگالی و ویسکوزیته درون خطی تمرکز دارد، این عناصر به طور یکپارچه با زیرساخت کنترلی مورد نیاز برای ردیابی‌های حسابرسی و گزارش‌های نظارتی در تعامل هستند.

کل سیستم اغلب تحت آزمایش پذیرش حضوری، چه در محل کار و چه در محل، قرار می‌گیرد تا عملکرد آن در شرایط برودتی تأیید شود. طراحی اسکید باید کالیبراسیون و نگهداری روتین را تسهیل کند، و تمهیداتی برای بای‌پس‌های دستگاه یا مسیرهای اضافی برای حفظ تداوم اندازه‌گیری در صورت آفلاین شدن دستگاه فراهم کند.

مثال: انتقال امانت در بانکرینگ و پایانه‌ها

در یک ایستگاه سوخت‌گیری LNG یا در طول انتقال LNG از کشتی به کشتی، اندازه‌گیری جریان انتقالی به یک صفحه اندازه‌گیری مجهز به جریان‌سنج جرمی کوریولیس، اندازه‌گیری‌های چگالی و ویسکوزیته درون خطی Lonnmeter و یک نقطه نمونه‌برداری گواهی‌شده متکی است. این سیستم تحت تأیید اولیه OIML R140، کالیبراسیون مجدد دوره‌ای و بررسی‌های تشخیصی مداوم قرار می‌گیرد و تضمین می‌کند که مقادیر LNG منتقل‌شده حتی در محیط‌های برودتی دشوار نیز به طور دقیق ثبت می‌شوند. هر رویداد انتقال، طبق الزامات قراردادی، برای حسابرسی نظارتی و مالی به طور کامل مستند می‌شود.

هر جزء - فلومتر، چگالی‌سنج (لون‌متر)، دما و کالیبراسیون - در عدم قطعیت کل نقش دارند. سیستم باید به گونه‌ای طراحی شود که عدم قطعیت ترکیبی از آستانه قراردادی یا نظارتی 0.3٪ تجاوز نکند.

بنابراین، اندازه‌گیری انتقال امانت در بخش LNG بر یک سیستم کاملاً یکپارچه، معتبر و سازگار استوار است که برای مقاومت در برابر فشارهای ترکیبی عملیات برودتی، مترولوژی قانونی و پیامدهای تجاری ساختار یافته است.

دستگاه‌های کلیدی اندازه‌گیری جریان جرمی برای LNG: فناوری‌ها و مقایسه

فلومترهای جرمی کوریولیس

فلومترهای جرمی کوریولیس با اندازه‌گیری اثر کوریولیس در یک لوله مرتعش حامل LNG کار می‌کنند. با عبور LNG از لوله‌های حسگر فلومتر، حرکت سیال باعث تغییر فاز قابل اندازه‌گیری در ارتعاش لوله می‌شود. این تغییر، که مستقیماً با نرخ جریان جرمی متناسب است، توسط حسگرها شناسایی شده و به داده‌های جریان جرمی، چگالی و دما با دقت بالا تبدیل می‌شود. طراحی ذاتی این فناوری - عاری از موانع جریان مکانیکی یا قطعات متحرک در تماس با مایع برودتی - آن را به ویژه برای کاربردهای LNG مقاوم می‌کند.

سازگاری برای خدمات کرایوژنیک و LNG از طریق مواد تخصصی مانند فولاد ضد زنگ و آلیاژهای پایدار حرارتی امکان‌پذیر است. این مواد یکپارچگی ساختاری را در دماهای بسیار پایین (اغلب زیر -160 درجه سانتیگراد) حفظ می‌کنند و دقت ثابتی را حتی در طول چرخه‌های حرارتی سریع موجود در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG و سیستم‌های سوخت‌گیری کرایوژنیک تضمین می‌کنند. پیشرفت‌های مداوم در مواد و بهبود پردازش دیجیتال به فلومترهای جرمی کوریولیس اجازه داده است تا خوانش‌ها را با دقت ±0.1٪ تا ±0.25٪ از مقدار خوانده شده و دقت چگالی را اغلب در محدوده ±0.2 کیلوگرم بر متر مکعب ارائه دهند - سطوح عملکردی که برای انتقال امانت، مدیریت موجودی و انطباق در عملیات LNG حیاتی هستند.

مزیت برجسته فلومتر جرمی کوریولیس مایع در LNG، دقت بالا و تکرارپذیری آن حتی در محیط‌های برودتی چالش‌برانگیز است. برخلاف فلومترهای فشار تفاضلی یا توربین‌های مکانیکی، فلومترهای کوریولیس تحت تأثیر فشار فرآیند یا تغییرات در چگالی LNG قرار نمی‌گیرند و امکان اندازه‌گیری مستقیم جریان جرمی را فراهم می‌کنند. این امر هم تلفات سیستماتیک و هم خطاهای اندازه‌گیری تصادفی را که معمولاً در سایر فناوری‌های اندازه‌گیری مشاهده می‌شود، به حداقل می‌رساند. از آنجایی که این فلومترها نیازی به قطعات متحرک در معرض LNG در حال جریان ندارند، نیاز به تعمیر و نگهداری کاهش می‌یابد و قابلیت اطمینان در مدیریت سوخت برودتی در درازمدت افزایش می‌یابد.

پیشرفت‌های اخیر در الگوریتم‌های تشخیصی، از کنترل فرآیند در لحظه و روال‌های تأیید خودکار پشتیبانی می‌کند. این تشخیص‌ها به کاربران اجازه می‌دهد تا سلامت حسگر را رصد کنند، شرایط صفر کنتور را بدون توقف فرآیند تأیید کنند و تغییرات ناشی از لرزش یا انسداد جزئی را تشخیص دهند. تشخیص‌های پیشرفته به اپراتورها کمک می‌کند تا با استانداردهای مترولوژی مورد نیاز رژیم‌های انتقال امانت LNG مطابقت داشته باشند و سوابق دیجیتالی را برای ردیابی و انطباق فراهم کنند.

انتخاب یک تأمین‌کننده یا سازنده واجد شرایط برای فلومترهای جرمی کوریولیس، مانند Lonnmeter، مستقیماً بر یکپارچگی سیستم اندازه‌گیری و قابلیت اطمینان عملیاتی تأثیر می‌گذارد. تولیدکنندگان باید کنتورهایی را ارائه دهند که در دماهای برودتی کالیبره شده باشند، ابزارهای تأیید میدانی ارائه دهند و سازگاری با الزامات فرآیند پیشرفته را تضمین کنند. کنتورهای با مشخصات ضعیف یا پشتیبانی ناکافی، خطر ایجاد خطا را دارند، به خصوص در شرایط تنش نصب یا شرایط دو فازی - سناریویی که شیوه‌های پیشرفته تولید می‌توانند از طریق طراحی بهتر لوله و پیچیدگی کنترل‌کننده کاهش دهند. نقش یک تأمین‌کننده معتبر همچنین به پشتیبانی پس از نصب، شامل کالیبراسیون، عیب‌یابی و مستندات انطباق مداوم، گسترش می‌یابد.

فلومترهای اولتراسونیک

فلومترهای اولتراسونیک با ارسال و دریافت پالس‌های اولتراسونیک در مسیر جریان LNG در یک بخش اندازه‌گیری ویژه طراحی شده عمل می‌کنند. اختلاف زمانی بین پالس‌های در حال حرکت در بالادست و پایین‌دست برای محاسبه سرعت جریان استفاده می‌شود. این رویکرد غیرتهاجمی، با مبدل‌هایی که در خارج از مسیر جریان LNG قرار دارند، برای محیط‌های برودتی که تماس با مایعات سرد می‌تواند حسگرهای سنتی را به خطر بیندازد، بسیار مناسب است.

در کاربردهای LNG، فناوری اندازه‌گیری جریان اولتراسونیک برای سناریوهای انتقال حضانت با جریان بالا، همانطور که معمولاً در بارگیری کشتی یا کامیون در پایانه‌های LNG با آن مواجه می‌شویم، برتری دارد. این کنتورها برای خطوط لوله با قطر بزرگ طراحی شده‌اند، جایی که نرخ جریان بالا و افت فشار کم ضروری است و جایی که به دلیل دورافتاده یا خطرناک بودن بسیاری از تأسیسات LNG، نیاز به حداقل نگهداری وجود دارد. کنتورهای اولتراسونیک با استانداردهای مترولوژی شناخته شده برای انتقال حضانت مطابقت دارند، مشروط بر اینکه با مسیرهای مستقیم مورد نیاز نصب شده و برای خواص صوتی منحصر به فرد LNG کالیبره شوند.

یکی از مزایای متمایز فلومترهای اولتراسونیک، حساسیت کم آنها به فشار فرآیند و عدم وجود قطعات متحرک است که آنها را در برابر سایش یا رسوب مقاوم می‌کند. این دوام منجر به فواصل سرویس طولانی، هزینه‌های نگهداری کم و کاهش خطر خرابی عملیاتی می‌شود. عملکردهای تشخیصی فلومترهای اولتراسونیک، اعوجاج پروفیل، ورود هوا/گاز یا رسوب مبدل را تشخیص می‌دهند - عواملی که در اندازه‌گیری جریان انتقال LNG در جایی که عملکرد پایدار فلومتر مورد نیاز است، بسیار مهم هستند.

کاربردهای معمول کنتورهای اولتراسونیک شامل خطوط انتقال LNG با ظرفیت بالا و موقعیت‌هایی است که قطر خط لوله از محدوده عملی فناوری کوریولیس موجود فراتر می‌رود. به عنوان مثال، بازوهای بارگیری LNG در پایانه‌های واردات/صادرات از کنتورهای اولتراسونیک برای قطر خط لوله بیشتر از 12 اینچ استفاده می‌کنند، زیرا این کنتورها می‌توانند الزامات دقت را بدون ایجاد افت فشار قابل توجه حفظ کنند.

به طور خلاصه، هر دو دستگاه اندازه‌گیری جریان جرمی کوریولیس و اولتراسونیک نقش حیاتی در سیستم‌های اندازه‌گیری انتقال حفاظت‌شده LNG مدرن ایفا می‌کنند. کنتورهای کوریولیس در کاربردهای جریان جرمی مستقیم و با دقت بالا پیشرو هستند و قابلیت ردیابی اندازه‌گیری را که برای معاملات تجاری حیاتی است، فراهم می‌کنند، در حالی که کنتورهای اولتراسونیک راه‌حل‌های قوی و با قطر بزرگ ارائه می‌دهند که در آن‌ها نگهداری کم و عملکرد با ظرفیت بالا در اولویت قرار دارند. انتخاب بهینه دستگاه به نیازهای خاص کاربرد، شرایط فرآیند و الزامات انطباق برای اندازه‌گیری جریان جرمی پیشرفته در زیرساخت‌های LNG بستگی دارد.

مدیریت گاز جوشان در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG

مدیریت کارآمد گاز خروجی (BOG) یک چالش اصلی برای ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG است. BOG در طول ذخیره‌سازی و انتقال به عنوان یک محصول جانبی ورود گرما تشکیل می‌شود و منجر به تبخیر اجزایی مانند متان و اتان می‌شود. مدیریت این گاز از نظر اقتصادی و زیست‌محیطی بسیار مهم است.

فشارهای اقتصادی بر ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG ناشی از نیاز به کاهش تلفات محصول و جلوگیری از هزینه‌های عملیاتی غیرضروری است. هنگامی که گازهای خروجی از دودکش تخلیه یا سوزانده می‌شوند، گاز طبیعی ارزشمندی از دست می‌رود و مستقیماً سودآوری روزانه ایستگاه را کاهش می‌دهد. شبیه‌سازی اخیر از بازیابی و استفاده از گازهای خروجی از دودکش، درآمد سالانه بالقوه‌ای بالغ بر ۱۳۸ میلیون دلار با حاشیه سود ناخالص نزدیک به ۹۷ درصد را نشان داد که نشان‌دهنده مقیاس فرصت مالی برای عملیات با توان عملیاتی بالا است. حتی در ایستگاه‌های کوچک‌تر، بازیابی گازهای خروجی از دودکش می‌تواند جریان‌های درآمدی پایداری را ایجاد کند. یک تحلیل، درآمد ماهانه ۱۷۶ یورو از استفاده از گاز بازیابی شده در سوخت‌رسانی به وسایل نقلیه را گزارش کرده است که اگرچه به طور مطلق ناچیز است، اما با گذشت زمان به طور معناداری افزایش می‌یابد.

ملاحظات زیست‌محیطی نیز به همان اندازه مهم هستند. متان، عنصر اصلی گازهای گلخانه‌ای با منشاء زیستی (BOG)، یک گاز گلخانه‌ای بسیار قوی است. تخلیه یا سوزاندن مدیریت نشده، ردپای کربن یک ایستگاه را به میزان قابل توجهی افزایش می‌دهد. سیستم‌های بازیابی آزمایش شده در ایستگاه‌های حمل و نقل LNG عملیاتی، با استفاده مجدد از گازهای گلخانه‌ای در فرآیندهای محل یا تبدیل آن برای استفاده در وسایل نقلیه، از انتشار ماهانه معادل ۸۵۴۹ کیلوگرم CO₂ جلوگیری کرده‌اند که منجر به مزایای زیست‌محیطی قابل توجهی از طریق کاهش گازهای گلخانه‌ای و جایگزینی سوخت شده است.

برای پرداختن به این چالش‌ها، طیف وسیعی از تکنیک‌های مدیریت BOG در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG اتخاذ شده است. جذاب‌ترین راه‌حل از نظر اقتصادی اغلب تبدیل BOG به گاز طبیعی فشرده (CNG) است. ارزیابی‌های موردی مقایسه‌ای نشان می‌دهد که تولید CNG کمترین قیمت فروش حداقلی را برای گاز بازیابی شده به همراه دارد و هم پایداری ایستگاه و هم سود اقتصادی را به حداکثر می‌رساند. سایر رویکردهای مدیریت BOG عبارتند از:

• تولید مستقیم برق با استفاده از BOG به عنوان سوخت برای ایجاد انرژی جهت استفاده در محل یا صادرات به شبکه، که خودکفایی انرژی نیروگاه را بیشتر افزایش می‌دهد.
• تزریق مجدد BOG به مخازن ذخیره‌سازی LNG یا هدایت مجدد به موتورهای وسایل نقلیه.
• مشعل‌سوزی کنترل‌شده، که معمولاً فقط در مواردی استفاده می‌شود که بازیابی یا استفاده مجدد امکان‌پذیر نباشد، اگرچه این روش با بررسی‌های نظارتی و پایداری مواجه است.

بسیاری از سایت‌ها اکنون بازیابی BOG را با سیستم‌های سوخت‌رسانی برودتی ادغام می‌کنند و از دستگاه‌های پیشرفته اندازه‌گیری جریان جرمی مانند جریان‌سنج‌های جرمی کوریولیس با دقت بالا و جریان‌سنج‌های اولتراسونیک استفاده می‌کنند. این ابزارها امکان نظارت دقیق و اندازه‌گیری جریان انتقال حفاظت‌شده بخار و مایع را فراهم می‌کنند و راندمان کلی اندازه‌گیری انتقال حفاظت‌شده LNG را بهینه کرده و عملکرد ایستگاه را افزایش می‌دهند. کنتورهای چگالی و ویسکوزیته درون خطی - مانند آنهایی که توسط Lonnmeter تولید می‌شوند - با ارائه نظارت مداوم و دقیق بر خواص سیال ضروری برای جذب و استفاده بهینه از BOG، نقش حمایتی ایفا می‌کنند.

اجرای مدیریت جامع BOG، چندین ریسک مالی را برای اپراتورهای سوخت‌گیری LNG کاهش می‌دهد. این ریسک‌ها شامل ضررهای ناشی از محصول خروجی، جریمه‌های انطباق برای انتشار بیش از حد گاز و هزینه‌های انرژی ناشی از اتکا به منابع شبکه خارجی می‌شود. فناوری پیشرفته اندازه‌گیری جریان جرمی، با حفظ یکپارچگی اندازه‌گیری و اطمینان از مدیریت قابل تأیید و حسابرسی گاز، مستقیماً از کاهش ریسک پشتیبانی می‌کند.

شواهد جمعی، الزامات اقتصادی و زیست‌محیطی برای مدیریت قوی BOG در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG را برجسته می‌کند. استقرار دقیق سیستم‌های بازیابی، که با مدیریت دقیق سوخت کرایوژنیک و اندازه‌گیری جریان جرمی پشتیبانی می‌شود، برای بهره‌برداری سودآور و پایدار در شرایط نظارتی و بازار دشوار امروزی ضروری است.

رویکردهای یکپارچه: ترکیب اندازه‌گیری، کنترل و ذخیره‌سازی

ایستگاه‌های سوخت‌گیری پیشرفته LNG به طور یکپارچه ذخیره‌سازی انرژی سرد، اندازه‌گیری دقیق جریان جرمی و تجزیه و تحلیل فرآیند در زمان واقعی را برای به حداکثر رساندن عملکرد و رعایت مقررات ادغام می‌کنند. سنگ بنای این ادغام، مهار انرژی سرد کرایوژنیک آزاد شده در طول گازسازی مجدد LNG است. هنگامی که گاز طبیعی مایع از دمای -162 درجه سانتیگراد به حالت گازی خود برمی‌گردد، مقدار قابل توجهی انرژی سرد برای جذب در دسترس قرار می‌گیرد. تأسیسات پیشرو این انرژی را به سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی سرد هدایت می‌کنند یا آن را با واحدهای ذخیره‌سازی انرژی هوای مایع (LAES) پیوند می‌دهند و یک مرکز ترکیبی انرژی و سوخت‌گیری ایجاد می‌کنند.

مدل‌سازی ترمودینامیکی - از جمله در شبیه‌سازهای فرآیند مانند Aspen HYSYS - نشان می‌دهد که چگونه ترکیب LAES با گازسازی مجدد LNG نه تنها راندمان اگزرژی سیستم را افزایش می‌دهد (با بهبود کلی بیش از 105٪)، بلکه دوره‌های بازگشت سرمایه را حتی با احتساب زیرسیستم‌های پیشرفته ذخیره‌سازی و تولید، به 2.5 سال کاهش می‌دهد. ایستگاه‌هایی که با چنین رویکردهای یکپارچه‌ای پیکربندی شده‌اند، به دلیل استفاده کارآمد از انرژی سرد به صورت آبشاری، انعطاف‌پذیری عملیاتی گسترده و استقلال انرژی بیشتر سایت، از کاهش چشمگیر هزینه‌های عملیاتی بهره‌مند می‌شوند.

همزمان، اندازه‌گیری دقیق جریان جرمی، پیش‌نیاز دقت در انتقال و کنترل فرآیند در این ایستگاه‌ها است. جریان‌سنج‌های جرمی کوریولیس، که به دلیل دقت بالای خود در محیط‌های جریان برودتی شناخته شده‌اند، مستقیماً نرخ جریان جرمی را اندازه‌گیری می‌کنند - که مزیت قابل توجهی نسبت به کنتورهای حجمی سنتی است. این دستگاه‌ها در شرایط سوخت‌گیری مجدد LNG پویا، دمای پایین و فشار متغیر، قابل اعتماد باقی می‌مانند و از تبادل تجاری و نظارت دولتی پشتیبانی می‌کنند.

سیستم‌های اندازه‌گیری یکپارچه مدرن اکنون به تشخیص‌های تعبیه‌شده مجهز شده‌اند که امکان نظارت مداوم بر جریان‌سنج‌ها و سایر دستگاه‌های فرآیندی حیاتی را فراهم می‌کنند. خرابی‌ها، انحرافات یا انحرافات کالیبراسیون فوراً شناسایی می‌شوند. در نتیجه، اپراتورها می‌توانند اندازه‌گیری‌های قابل ردیابی و تأیید شده را حفظ کنند و از انطباق کامل با استانداردهای بین‌المللی انتقال امانت برای LNG اطمینان حاصل کنند. این امر به ویژه در ایستگاه‌های سوخت‌گیری بسیار مهم است، جایی که حتی انحرافات جزئی می‌تواند به اختلافات مالی قابل توجه یا جریمه‌های نظارتی منجر شود.

اتوماسیون، اندازه‌گیری و کنترل را به شدت با فرآیندهای ذخیره‌سازی پیوند می‌دهد. به عنوان مثال، داده‌های جریان جرمی زنده به دست آمده از فلومترهای کوریولیس مستقیماً به حلقه‌های کنترل خودکار وارد می‌شوند که شیرهای فرآیند را تنظیم می‌کنند، گاز جوشان را مدیریت می‌کنند یا در صورت شناسایی ناهنجاری‌های عملیاتی، اقدامات اصلاحی را آغاز می‌کنند. معرفی کنتورهای چگالی درون خطی، مانند آنهایی که توسط Lonnmeter تولید می‌شوند، شفافیت فرآیند را بیشتر افزایش می‌دهد. این کنتورها، همراه با سنسورهای ویسکوزیته درون خطی، به اطمینان از محاسبه دقیق هر لیتر یا کیلوگرم LNG در هر مرحله - از ذخیره‌سازی و انتقال تا توزیع نهایی - کمک می‌کنند.

شکل ۱ در زیر یک ایستگاه سوخت‌گیری LNG یکپارچه را نشان می‌دهد که در آن مخازن ذخیره‌سازی، لوله‌کشی برودتی، اندازه‌گیری جریان جرمی و تجزیه و تحلیل سیستم از طریق یک پلتفرم اتوماسیون فرآیند مرکزی به هم متصل شده‌اند.

سیستم‌های اندازه‌گیری انتقال امانت، ترکیبی از جریان جرمی کوریولیس، اندازه‌گیری چگالی و تجزیه و تحلیل یکپارچه را برای ارائه نتایج قابل تأیید به کار می‌گیرند. آن‌ها در شرایط سخت برودتی مقاومت می‌کنند و تضمین می‌کنند که توان عملیاتی LNG - که بر حسب کیلوگرم یا تن ثبت می‌شود - برای شرکای تجاری و تنظیم‌کننده‌ها دقیق و غیرقابل دستکاری باقی بماند. در مجموع، تلاقی ذخیره‌سازی انرژی سرد، دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان جرمی و چگالی و تجزیه و تحلیل خودکار، ستون فقرات عملیات سوخت‌گیری LNG قابل اعتماد، کارآمد و مطابق با استانداردها را تشکیل می‌دهد.

انتخاب و تهیه راهکارهای اندازه‌گیری جریان جرمی

انتخاب راه‌حل بهینه برای اندازه‌گیری جریان جرمی برای کاربردهای LNG با مقایسه واضح فناوری‌های کوریولیس و اولتراسونیک آغاز می‌شود. تمایز اصلی، اصل اندازه‌گیری آنهاست. فلومترهای جرمی کوریولیس جریان جرمی را مستقیماً با حس کردن تغییر فاز ناشی از حرکت سیال در لوله‌های مرتعش اندازه‌گیری می‌کنند. در مقابل، فلومترهای اولتراسونیک، جریان حجمی را بر اساس زمان عبور پالس اولتراسونیک تعیین می‌کنند. سپس جریان جرمی با در نظر گرفتن چگالی سیال اندازه‌گیری شده یا تخمین زده شده، بدست می‌آید.

دقت برای انتقال حضانت LNG بسیار مهم است، زیرا حتی اندازه‌گیری‌های نادرست جزئی می‌تواند منجر به اختلافات تجاری قابل توجهی شود. فلومترهای جرمی کوریولیس دقت ذاتی را ارائه می‌دهند که اغلب به ±0.1٪ از نرخ جریان جرمی واقعی می‌رسد، بدون اینکه تحت تأثیر نوسانات ترکیب یا دمای LNG قرار گیرد. از آنجایی که چگالی LNG با خواص فیزیکی مختلف تغییر می‌کند، این اندازه‌گیری مستقیم جرم به کاهش خطاهای تبدیل موجود در تکنیک‌های حجمی کمک می‌کند. فلومترهای اولتراسونیک، در حالی که در شرایط ایده‌آل قادر به دقت حجمی ±0.2٪ هستند، به اندازه‌گیری یا تخمین چگالی خارجی متکی هستند و در صورت تغییر غیرمنتظره خواص LNG در حین انتقال، خطای بالقوه‌ای ایجاد می‌کنند. این امر باعث می‌شود دستگاه‌های کوریولیس برای انتقال حضانت با دقت بالا، به ویژه در کاربردهایی که اندازه‌گیری مستقیم جرم مورد نیاز است و اندازه خطوط کوچک تا متوسط ​​است، ترجیح داده شوند.

الزامات نصب و عملیاتی، تمایز بیشتری را ایجاد می‌کنند. کنتورهای کوریولیس به دلیل جرم و حساسیت به چرخه حرارتی، به تکیه‌گاه مکانیکی قوی و عایق حرارتی کارآمد نیاز دارند - ملاحظاتی که در جابجایی LNG برودتی تشدید می‌شوند. آنها با افزایش قطر لوله، افت فشار بیشتری ایجاد می‌کنند و کاربرد آنها را برای خطوط لوله در مقیاس بزرگ محدود می‌کنند. کنتورهای اولتراسونیک، از نظر طراحی، حداقل افت فشار را ارائه می‌دهند، برای لوله‌های با قطر بزرگ تا چهل و هشت اینچ به خوبی مقیاس‌پذیر هستند و به دلیل پیکربندی‌های غیرتهاجمی یا گیره‌ای، گزینه‌های مقاوم‌سازی آسان‌تری را ارائه می‌دهند. فقدان قطعات متحرک و قابلیت سرویس‌دهی مستقیم درون خطی آنها نیز برای اپراتورهای LNG که شبکه‌های برودتی گسترده را مدیریت می‌کنند، جذاب است.

مشخصات فنی کلیدی باید برای هر دو فناوری ارزیابی شوند:

دقت:کنتورهای کوریولیس دقت جریان جرمی فوق‌العاده‌ای را ارائه می‌دهند که اغلب برای انتقال نهایی مورد نیاز است. واحدهای اولتراسونیک دقت قابل توجهی را برای جریان حجمی ارائه می‌دهند اما هنگام استفاده برای محاسبات جرم، نیاز به جبران دقیق برای تغییرات ترکیب دارند.

کالیبراسیون:هر دو نوع کنتور نیاز به کالیبراسیون دقیق دارند. برای سرویس LNG برودتی، این شامل تکرار شرایط عملیاتی برای اطمینان از صحت اندازه‌گیری در چرخه‌های دما و فشار است.

قابلیت اطمینان:کنتورهای کوریولیس به دلیل عملکرد قوی در ترکیبات و فشارهای مختلف LNG شناخته شده‌اند. کنتورهای اولتراسونیک، اگرچه در برابر سایش مکانیکی مقاوم هستند، اما باید به صورت دوره‌ای از نظر افت سیگنال ناشی از تراکم یا مبدل‌های آسیب‌دیده بررسی شوند.

تشخیص:عملکردهای تشخیصی پیشرفته در هر دو دسته کنتور موجود است. کنتورهای کوریولیس ممکن است پایداری صفر و سلامت لوله را به صورت خودکار پایش کنند، در حالی که دستگاه‌های اولتراسونیک قدرت سیگنال، یکپارچگی مسیر صوتی و ناهنجاری‌های پروفیل جریان را ردیابی می‌کنند.

انعطاف‌پذیری ادغام:هر دو نوع را می‌توان با خروجی‌های ارتباطی استاندارد برای ادغام با سیستم‌های کنترل کشتی یا ترمینال مشخص کرد. با این حال، محدودیت‌های طراحی و نصب - مانند وزن دستگاه، فضای مورد نیاز یا نیازهای عایق - ممکن است بر سازگاری با زیرساخت‌های قدیمی مدیریت سوخت کرایوژنیک تأثیر بگذارد.

فرآیند تهیه یک فلومتر جرمی کوریولیس برای LNG، مانند انتقال با توان عملیاتی بالا در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG، نیازمند یک رویکرد ساختاریافته است. تولیدکنندگان و تأمین‌کنندگان فلومتر جرمی کوریولیس را که سابقه اثبات‌شده‌ای در LNG یا سایر کاربردهای سیالات برودتی دارند، جستجو کنید. نمونه کارهای آنها را برای یافتن منابع خاص در فناوری سوخت‌گیری LNG، انطباق تأیید شده با رویه‌های انتقال حضانت مربوطه و قابلیت پشتیبانی فنی مداوم ارزیابی کنید. بازرسی از دقت تولید، امکانات کالیبراسیون برای خدمات برودتی و پاسخگویی به نیازهای خدمات میدانی آنها برای موفقیت عملیاتی بلندمدت حیاتی است.

در انتخاب و ارزیابی یک تأمین‌کننده، قابلیت اطمینان اثبات‌شده‌ی تأسیسات در پایانه‌های LNG، مستندات شفاف در مورد داده‌های عملکرد در دماهای بسیار پایین و خدمات پس از فروش قوی را در اولویت قرار دهید. قابل اعتماد بودن تأمین‌کننده‌ی شما مستقیماً بر قابلیت اطمینان اندازه‌گیری و موفقیت عملیات انتقال LNG تأثیر می‌گذارد. بر سابقه‌ی برتری عملیاتی و سازگاری فنی تأکید کنید تا اطمینان حاصل شود که دستگاه‌های اندازه‌گیری شما اندازه‌گیری جریان جرمی قابل اعتمادی را در طول چرخه‌ی عمر زیرساخت LNG شما حفظ می‌کنند.

به حداکثر رساندن مزایا: مزایای عملیاتی و زیست‌محیطی

استقرار دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان جرمی با دقت بالا، به ویژه جریان‌سنج‌های جرمی کوریولیس، مزایای عملیاتی و زیست‌محیطی ملموسی را در ایستگاه‌های سوخت‌گیری LNG، اندازه‌گیری انتقال LNG و جابجایی سوخت‌های برودتی ارائه می‌دهد. این مزایا ناشی از اندازه‌گیری‌های دقیق جریان جرمی، چگالی و دما است که امکان کنترل بهینه فرآیند و محاسبه قابل اعتماد انتشار گازهای گلخانه‌ای را فراهم می‌کند.

کاهش انتشار و تلفات

فلومترهای جرمی کوریولیس با دقت بالا برای به حداقل رساندن انتشار گازهای گلخانه‌ای و تلفات محصول در سراسر زنجیره تأمین LNG بسیار مهم بوده‌اند. عدم قطعیت اندازه‌گیری گسترده آنها - که اغلب در کاربردهای LNG به کمینه 0.50٪ می‌رسد - به معنای گاز محاسبه نشده کمتر در طول عملیات انتقال، بارگیری و سوخت‌گیری مجدد است. این دستگاه‌ها با اندازه‌گیری دقیق حتی تغییرات ریزجریان و تشخیص تغییرات جزئی جرم، از شناسایی سریع نشتی‌ها پشتیبانی می‌کنند، تلفات شناسایی نشده را از بین می‌برند و حاشیه خطا در گزارش‌های انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهند. این قابلیت برای مدیریت گاز جوشان (BOG) ضروری است: داده‌های دقیق جریان به اپراتورها کمک می‌کند تا BOG را به جای تخلیه، ضبط، تعیین کمیت و کسب درآمد کنند، که مستقیماً انتشار گازهای گلخانه‌ای را مهار کرده و حسابداری کربن را بهبود می‌بخشد.

افزایش سودآوری و پایداری

اندازه‌گیری بهینه با اطمینان از ردیابی دقیق هر کیلوگرم LNG در طول انتقال و فروش، کاهش اختلافات مالی و تقویت تجارت عادلانه، بر سودآوری تأثیر می‌گذارد. در فناوری سوخت‌گیری LNG و سیستم‌های سوخت‌گیری برودتی، سیستم‌های اندازه‌گیری انتقال قابل اعتماد مبتنی بر اندازه‌گیری جریان کوریولیس یا اولتراسونیک پیشرفته، نتایج قابل ردیابی و حسابرسی ارائه می‌دهند. این کنترل دقیق بر موجودی نه تنها از رعایت مقررات پشتیبانی می‌کند، بلکه اپراتورها را قادر می‌سازد تا ناکارآمدی‌ها را تشخیص داده و بازده فرآیند را بهبود بخشند.

پایداری نیز افزایش می‌یابد: اندازه‌گیری پیشرفته جریان جرمی، ضایعات را در طول چرخه عمر سوخت کاهش می‌دهد، انتشار متان و CO₂ فرار را کاهش می‌دهد و امکان گزارش‌دهی قابل اعتماد را برای چارچوب‌های داوطلبانه و نظارتی فراهم می‌کند. توانایی نظارت بر چگالی و ویسکوزیته در زمان واقعی (با دستگاه‌هایی مانند چگالی‌سنج‌های درون خطی و ویسکوزیته از Lonnmeter) بینش فرآیند را گسترش می‌دهد و امکان تنظیماتی را فراهم می‌کند که بهره‌وری انرژی را بیشتر افزایش داده و تأثیرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رساند.

دقت برتر: مزایای مستقیم

دقت اندازه‌گیری برتر، مستقیماً به افزایش راندمان فرآیند و کاهش اثرات زیست‌محیطی منجر می‌شود. برای جابجایی سوخت‌های برودتی و انتقال LNG، کنتورهای مدرن کوریولیس نیازی به لوله‌کشی مستقیم ندارند و محدودیت‌های نصب را برطرف می‌کنند و حتی در محیط‌های فشرده و مقاوم‌سازی‌شده نیز دقت را تضمین می‌کنند. با کالیبراسیون قوی و تأیید قابل ردیابی، عدم قطعیت اندازه‌گیری به حداقل می‌رسد - حتی تحت تنش دمای پایین، فشار بالا یا ترکیبات گاز متغیر.

کنتورهای چگالی و ویسکوزیته درون خطی Lonnmeter نقش پشتیبانی را ایفا می‌کنند و داده‌های خواص سیال را به صورت بلادرنگ ارائه می‌دهند که مکمل داده‌های اندازه‌گیری نرخ جریان جرمی است. این مجموعه اندازه‌گیری جامع به اپراتورها اجازه می‌دهد تا فرآیندها را در زمان واقعی تطبیق دهند تا کیفیت محصول را حفظ کنند، توان عملیاتی را به حداکثر برسانند و با محدودیت‌های سختگیرانه انتشار گازهای گلخانه‌ای مطابقت داشته باشند.

به طور خلاصه، استقرار دستگاه‌های اندازه‌گیری جریان جرمی با دقت بالا، عملیات LNG را متحول می‌کند و سودآوری و پایداری را از طریق نظارت دقیق، جلوگیری از اتلاف و کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای افزایش می‌دهد. ادغام با اندازه‌گیری چگالی و ویسکوزیته، نتایج زیست‌محیطی و عملیاتی را بیشتر تقویت می‌کند و نیازهای امروز برای مدیریت دقیق، شفاف و مسئولانه LNG را برآورده می‌سازد.