《LNG储存翻滚现象》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LNG储存翻滚现象（2页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、 LNG翻滚现象LNG在储存过程中，由于外界热量的传入会产生蒸发。因此，储罐中LNG的组成会随时间而略有变化。较重的碳氢化合物的含量有所增加。一般由外界传入热量导致储罐内的LNG蒸发的速率很小，所以蒸发的天然气可以再次进行液化或进入天然气管网。当储罐内的天然气用的差不多时，就需要及时补充。由于 LNG的密度、 蒸汽压力等参数与温度有关， 当新注入的LNG的密度与储罐内的密度不同时，就会暂时形成分层现象。由于层与层之间的传热和传质，层与层逐渐混合，在这过程中的LNG蒸发速率也在变化，在一些特定条件下，蒸发速率会剧增，发生翻滚现象，导致LNG储罐内的压力超过设计要求。LNG的翻滚实际上就是一种
2、剧烈蒸发的过程。当储罐内的LNG出现明显的分层现象时，由于上层LNG静压的抑制作用，使得外界传入的热量无法使下层的LNG及时蒸发， 造成下层LNG处于过饱和状态。当储罐上层的LNG的密度大于下层LNG时，下层 LNG突然上升，导致迅速蒸发，如果实际操作中没有预防措施，会导致严重的事故。例如一个 LNG储罐，罐内剩余的LNG与 LNG船运来的LNG组成有所不同， 当温度略高些的船运 LNG从 LNG的储罐底部侧面罐入时，由于温差很小， 新的 LNG与运来的LNG几乎没有混合，储罐内的压力取决于原来的LNG蒸汽压。当灌装完后，LNG储罐内会出现分层现象，及原来处于饱和状态，密度较小， 温度较低的L
3、NG的剩余 LNG处于上层， 新灌入处于过饱和状态， 密度较大， 温度较高的船运LNG处于下层。 由于船内对流传热和传质以及外界导入的热量， 原来剩余的LNG温度逐渐上升，经过一段时间后，与新灌入的LNG温度趋于一致。在这过程中， 上层 LNG的甲烷也在不断蒸发，由于甲烷的蒸发使得上层的LNG的密度增加， 当其密度大于下层LNG时，便会沉入下层， 导致原处于下层的过饱和LNG上升， 使得其中的甲烷大量蒸发。 如果新灌入处于下层的LNG的量很大，迅速增加的甲烷无法大量从排气管排出，导致压力上升。如果安全阀打不开也不能释放压力，LNG储罐将处于过大的压力。二、 LNG翻滚现象的预防措施（1) 分别
4、贮存。这是防止分层的较好方法，即将密度不同的LNG储存于不同的储罐中。但这需要多个储罐，使营运不仅经济，而且操作方便。(2) 充分搅拌所有灌入储罐的LNG ，消除密度差，防止LNG的分层。一般采用循环泵进行循环 ( 即用 LNG泵由储罐下部到上部打回流) 的方法来使储罐中的组分充分混合。(3) 控制灌入储罐LNG组成成分的密度变化范围，尽可能减小组分的密度差。对于大型LNG储罐，充分搅和比较困难。一旦发生LNG翻滚，汽化后的大量天然气难以及时通过安全释放阀排放。为了防止发生事故，设置安全释放阀、放散火炬、回收压缩系统等，防止 LNG蒸发、 翻滚造成储罐超压。一般同时采用上述两个措施，并且尽量使
5、一个储罐仅用来储存同一产地的LNG ，控制其组分的变化范围，从而防止LNG的翻滚现象。一般灌入储罐的LNG的密度差尽量控制在15 kg/m3 以内。(4) 选择正确的充注方法。根据需要装载的LNG与货舱内原有的LNG密度有差异，正确选择充注方法， 可有效地防止分层。充注方法的选择一般应遵循以下原则密度相近时，一般底部充注。将密度小的LNG充注到密度大的LNG货舱中时，应该采用底部充注的办法。将密度大的LNG充注到密度小的LNG货舱中时， 应该采用顶部充注的办法。采用多孔管充注。多孔管即在充液管上开有一定数目的小孔，使用多孔管充注可使充注的新LNG和原有的 LNG充分混合，从而壁面分层。根据经验
6、， 为了避免分层现象，在液化过程中，应注意分析进料天然气组分，不要有较大的密度差 ( 密度差应尽量小于15 kg/m3) 。否则采取LNG不进储罐，直接进入汽化器。汽化后再输到外界管网进行循环的方式。进液过程中，选择将温度较低的LNG从罐顶部灌入。将温度较高的LNG从罐底部灌入， 使充液过程也成为不同密度的LNG混合的过程， 从而防止LNG分层，避免翻滚现象的产生。LNG罐船营运实践表明，LNG在货舱内因液体组分的密度不同，造成LNG的剧烈混合蒸发，即“翻滚”的非稳性现象。发生翻滚时，伴随LNG大量蒸发，舱内压力迅速升高，对LNG船舶的安全产生很大的威胁。如果在发生翻滚现象时将储罐的安全释放阀打开，就会造成大量天然气放空，污染环境， 影响 LNG船营运的经济性。因此对翻滚现象必须引起足够重视，采取积极有效的方法加以防范。液化石油气的热值约为45200 46100KJ/Kg，换算为 10813 11028Kcal/Kg ，按立方米算的话是92100 121400KJ 每标准立方米， 也就是 22033 29043Kcal 每标方。 （标准立方米指 273.15K 和 101325Pa 的状态下）
