温度仪表在天然气LNG中游储运设备上的解决方案

 LNG储罐是终端站中的关键设备，其绝热性及密封性的好坏直接影响到LNG的蒸发和泄漏速度，即LNG的损耗速度和使用率。作为低温容器，LNG储罐必须满足国家及行业标准中的相关技术要求，温度测量尤为重要，以下介绍多通道温度变送器和多点热电阻在LNG储罐上的测量解决方案。

1）高密度温度变送器和多点热电阻在LNG储罐上的应用。

① 关键点

·低温，热应力。

·冷却检测，泄漏检测。

·温度元件要求寿命长。

·测点密集。

② 挑战

·温度低，-162°C。

·预冷容易产生很大的应力，会引发断裂及应力腐蚀。

·罐高30m，要求传感器铠装长度几十米到上百米。

·热电阻无法更换，需要热电阻精度高、稳定、寿命长。

·测点密集。

③ 应用解决方案

采用双支多点热电阻进行温度测量，测点分布于内罐底板、内罐外壁、内罐顶外壁、外罐底内壁，用于监测进料预冷进程、环隙底、环隙壁处的热电阻担任泄漏检测任务。绕线式热电阻元件最低温度可测到-196°C，元件的应力释放设计能有效缓解由于温度巨大变化而产生的应力，热电阻更加结实，不易断裂，

寿命长，同时提供了双支元件硬件冗余，进一步提高多点热电阻的寿命。可拆卸的安装组件更好地保护热电阻元件，免于使用前的损坏。多点热电阻接入安装于罐顶的高密度温度变送器，将温度信号通过FF总线方式接入DCS。

高密度温度变送器与多点热电阻提供精确、可靠的温度测量，保护罐体材料免受应力损坏，使预冷过程顺利进行，并且严密监测泄漏。

2）温度变送器和温度传感器在LNG储罐管道上的应用。

① 关键点

·双支输入。

·一体化防雷。

·双室外壳。

·套管强度计算。

·全通焊。

② 挑战

·低温， -162°C。

·高压，高流速。

·多雷雨天气。

③ 应用解决方案

汽化系统、汽车装车区、码头接卸区及高压泵系统的LNG/NG管道温度测量要参与过程控制，因此必须选择精度高的插入式测量方案。高性能温度变送器提供精确可靠的温度测量，一体化防雷有效保护电子线路板免受雷击等瞬变电流的破坏。双室外壳将电子线路板与端子分隔在两个完全密闭的腔室中，保护电子线路板免受潮湿和腐蚀的侵蚀。温度传感器带棒材保护套管，对于高压高流速的介质，需进行套管强度计算，采取缩短插深、加粗套管等方式加强套管，确保其满足过程的需要，900#以上的法兰采用全通焊工艺提高套管的强度。

    温度传感器实现单点温度测量，可用于各种应用环境，精度高，稳定性好。可提供棒材或管材套管，并与温度变送器一体化组装，实现开箱即用。为满足用户的安装需求，提供多种安装方式和外壳主要特点包括：

·铠装层内氧化镁完全填充，保证其良好的稳定性和响应时间。

·对测温元件与引线间的接点采用激光焊接技术，以形成纯连接、保持电路完整性并确保达到最高精度。

·传感器标定在 NIST 认证标定实验室中执行。

·可通过变送器匹配功能将系统精度提高75%。

·一个铠装层内可集成双支测温元件。

·可集成管材套管/棒材套管，实现一体化供货。

·可提供按照最新的PTC19.3-2010标准进行套管振动计算，从而优化套管在高压高流速环境中的应用。

·全通焊法兰套管是高压环境的最佳解决方案。

3）温度变送器和表面温度传感器在天然气长输管线上的应用。

① 关键点

·表面温度测量。

·阴极保护电流。

② 挑战

·管道埋在地下几米深。

·插入式测量不适用。

·不允许分流管道表面的阴极保护电流（阴极电流用于管道防腐）。

·精度要求高。

③ 应用解决方案

采用表面温度传感器，提供非插入式测量解决方案，3线RTD，6mm铠装，铠装末端配1/2”NPT活动卡套，与管道表面的焊墩进行过程连接，铠装长度以伸出

地面为宜，地面上的部分为普通电缆，用于连接到高性能温度变送器，铠装管外带聚烯烃材质的软管绝缘阴极保护电流。

由于传感器埋在地下，活动卡套根部部分的铠装管受力较大，建议在此处加一段保护管加以保护。