液化天然气储罐的最高液位

2026-06-08 08:24:15 科威

液化天然气储罐的最高液位

液化天然气储罐的液位计通常采用差压式液位计（见下图），差压式液位计本质是一个压力表，它测量的是液体液面和底部的静压差，静压差越大，液位越高，反之则液位越低。

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上图是一个容积为60立方米的液化天然气储罐差压式液位计，在这个液位计表盘上通常有两圈刻度，内圈单位为kPa，外圈单位为mm水柱。如果罐内装的是水，那么看mm水柱刻度，就可以直接读出罐内真实的液位，比如上图直接可读出真实液位3000mm。但LNG的密度小于水，所以读出的mm水柱并不是真实的LNG液位，需要换算一下，假设LNG的相对密度为0.426，那上图中对应的LNG真实液位应该是3000/0.426=7042mm，但实际应用时，我们并不需要管真实液位，反正他们是同比例扩大或缩小，不影响我们直观判断储罐装液的盈亏程度。

在《城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术标准》GB／T51474-2025中有如下要求：

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划红线的部分在以往CJJ51中早已有之，不算新要求。液位的高、低限我们通常要求企业用红线标识在现场仪表上，以便于巡视观察，一眼就能看出是不是处于正常范围内。比如最高液位90%，按下图这样标可以吗？

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如果看表盘的刻度，上图标得似乎没错，但LNG储罐差压表的量程并不等于储罐的实际液位。我们在选择压力表时，通常最大允许工作压力为总量程的1/3~2/3时最佳，前面说了差压液位计本质是压力表，它的选型也基本遵循这个原则，最高液位大约在总量程的2/3左右。最高液位具体是多少，我们需要查阅储罐对应的液位容积对照表，见下图：

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这个表每台储罐会对应一份，不仅随储罐技术说明书一并提供给用户，还会做成铭牌，安装在差压液位计旁，见下图：

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从上表可见，这台LNG储罐最大容积为60.42立方米，对应的压差为4950mm水柱（这个压差肯定是个立式罐），90%液位对应的应是4455mm水柱，所以图1标识的最大液位红线位置是正确的，而图2是不正确的。

通常LNG储罐的溢流液位对应的就是90%液位，在上表中可以看到，厂家提供的溢流液位是4440mm水柱，与计算出的4455mm水柱相差无几。在LNG储罐接管端，通常有一根较细的管道伸出来，接一个阀门（溢流阀），然后该管道向下，口朝地面，通大气，这条就是溢流管，见下图：

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它可以用来检查储罐有没有超过最高液位，如果没有超过溢流液位（最高液位），打开溢流阀时，没有液滴滴出，只有白色雾气，当储罐液位超过溢流液位时，打开溢流阀就会看到液体流出，证明储罐已满，可以停止进液了。在实际操作中，由于现场有差压液位计，控制室有远传的液位显示，有PLC的液位超限报警和联锁，极少有人会使用溢流管来判断，所以溢流管的另一个作用就是把超装的储罐液位降下来，在降液位时，会有一定量的LNG释放出，如果直接滴落在地面，会破坏地面的混凝土，在储罐区低处气化，也不安全，所以有的LNG厂站直接将溢流管接上放散管（见下图），回收BOG或通过EAG加热后再放散：

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溢流管的这两种连接方式各有优缺点，有人认为既然没人会用溢流管来判断是否装满，连接上放散管是最好的。但是对于小型LNG储罐，尽管有现场差压液位计，也有变送器远传液位，然而受制于开口数量，这两种液位计需要共用上、下两条引压管，如下图：

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一条引压管被堵，两个液位计都会受影响，会同时欺骗你，让你觉得液位没有问题，如果在卸车时发现两个液位计都同时不动或上升异常缓慢，就需要请出溢流管来进行最终裁决，此时，接入放散管的溢流管就失去了这种判断功能。所以真不好说那种接法更好。或许可以改进一下设计，让两者兼顾，如下图所示，根据不同的功能需要，选择不同的阀门开、关方式：

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计算得到90%的液位高度，不仅仅要体现在现场差压液位计的标识上，还要体现在PLC中的液位高限报警设置上。在PLC阈值设置界面，通常会有两个液位高限设置值，一个是液位高限，超过此值系统将发生报警，但尚不会动作，另一个是液位高高限，超过此值系统会联锁切断进液管紧急切断阀，甚至触发所有紧急切断阀的关闭。90%的液位高度到底应该是液位高限，还是液位高高限呢？

从GB／T51474的条文中不难看出，90%用的是“宜”字，说明90%并非绝对不允许越过的红线。事实上，依据《固定式压力容器安全技术监察规程》TSG 21-2016第3.1.13条，液化气体的最大装量系数的红线是95%。

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