【雙誠儲罐】LNG儲罐的儲存問題有哪些?
隨著經濟的快速發展,液化天然氣作為一種高效清潔的能源得到越來越多的國家的重視,在我國也得到了快速的發展。作為LNG主要的儲存手段,LNG儲罐的建造也是至關重要的,然而我國現在還不能自主設計大型LNG儲罐,因此對大型LNG儲罐設計相關問題的研究是非常有意義的。
LNG的儲藏是一個值得研究分析的問題,由于受到外部熱源等環境問題的影響,會導致罐內壓力的升高,從而威脅著儲罐的安全,所以對影響LNG儲罐安全因素進行分析對于LNG儲罐的安全存儲起到重要的作用。儲罐是我們生產中常常用到的物品,那么LNG儲罐這種新型的儲罐我想大家也是能夠很快接受的,LNG儲罐與普通儲罐相比,更加的使用安全。
LNG在儲罐內長時間存儲過程中,受外部熱源的侵擾會發生蒸發,罐內壓力升高,安全存儲時間縮短并可能導致其分層翻滾,乃至LNG大量急劇蒸發,不僅浪費資源且造成安全隱患.建立密閉LNG儲罐內靜態蒸發模型,對初始充滿率,儲罐容積,環境溫度,罐壁導熱系數,LNG含氮量等影響因素進行研究。
1、液體分層
LNG是多組分混合物,因溫度和組分的變化,液體密度的差異使儲罐內的LNG可能發生分層。一般罐內液體垂直方向上溫差大于0.2、密度大于0.5kg/m3時,即認為罐內液體發生了分層。
2、老化現象
LNG是一種多組分混合物,在儲存過程中,各組分的蒸發量不同,導致LNG的組分和密度發生變化,這一過程稱為老化。
3、翻滾現象
翻滾現象是指兩層不同密度的LNG在儲罐內迅速上下翻動混合,瞬間產生大量氣化氣的現象。此時罐內LNG的氣化量為平時自然蒸發量的10~50倍,將導致儲罐內的氣壓迅速上升并超過設定的安全壓力,使儲罐出現超壓現象。如果不及時通過安全閥排放,就可能造成貯槽的機械損傷,帶來經濟上的損失及環境污染。
翻滾現象發生的根本原因是儲罐中不同層的液體密度不同,存在分層組分對于蒸發、翻滾產生的時間和嚴重性具有重要的影響。
LNG儲罐在長期儲存中,因其中較輕的組分(主要是N2和CH4)首先蒸發,自發形成翻滾。LNG儲罐中原來留有LNG,在充裝密度不同、溫度不同的新LNG一段時間(幾個小時甚至幾十天)后,突然產生翻滾的現象。
上部的LNG密度小,而儲罐底部LNG密度大。當儲罐內LNG產生分層后,隨著外部熱量的導入,底層LNG溫度升高,密度變小。頂層LNG由于BOG的揮發而變重。經過傳質,下部LNG上升到上部,壓力減小,成為過飽和液體,積蓄的能量迅速釋放,產生大量的BOG,即產生翻滾現象。
值得注意的是,LNG分層是引發翻滾的前提。儲罐一旦產生分層后,在外輸時首先泵出儲罐底部的LNG。LNG分層后,應采用頂部進入裝置進行循環作業,以促進儲罐內LNG的混合,避免發生翻滾。但同時增加了蒸發氣量以及處理這些增加的蒸發氣的費用。卸船時,當船上的LNG密度比儲罐內LNG密度重時,從頂部卸料管進罐。反之,從底部卸料管進罐,這樣可以促進不同密度的LNG在儲罐內自行混合,消除分層。
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