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内容提示: 文章编号 :1000 - 4416(2002) 04 - 0294 - 03液化天然气储罐中的翻滚现象及预防措施Ξ周伟国 ,阮应君 ,藤汜颖(同济大学 热能工程系 ,上海 200092)摘要 :分析了液化天然气 (LNG) 储存过程中翻滚现象产生的原因 ,并提出了 理论计算模型及防止 LNG翻滚的方法。关键词 :液化天然气 ;液态储存 ;翻滚中图分类号 :TE88    文献标识码 :A1   引    言天然气液态储存是将经过脱水、脱烃和脱酸等净化处理的 天然 气 , 在常 压下通过制冷降温至- 162 ℃左右 ,进行液态储存。 液态储存天然气的优点是将天然气的体积缩小了 600 多倍。 液化天然气(LNG) 用于季...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:35 | 上传日期:2015-01-20 21:11:46 | 文档星级:
文章编号 :1000 - 4416(2002) 04 - 0294 - 03液化天然气储罐中的翻滚现象及预防措施Ξ周伟国 ,阮应君 ,藤汜颖(同济大学 热能工程系 ,上海 200092)摘要 :分析了液化天然气 (LNG) 储存过程中翻滚现象产生的原因 ,并提出了 理论计算模型及防止 LNG翻滚的方法。关键词 :液化天然气 ;液态储存 ;翻滚中图分类号 :TE88    文献标识码 :A1   引    言天然气液态储存是将经过脱水、脱烃和脱酸等净化处理的 天然 气 , 在常 压下通过制冷降温至- 162 ℃左右 ,进行液态储存。 液态储存天然气的优点是将天然气的体积缩小了 600 多倍。 液化天然气(LNG) 用于季节调峰是一种比较经济的方法。 目前世界上很多国家已建立了 天然气液化储存装置。我国在实施西部天然气东输的同时 ,还计划在沿海地区进口 LNG。 因此 ,今后在沿海地区将会陆续建立 LNG的储存设施。 本文就 LNG储存中的翻滚现象的产生原因及其预防措施作一探讨。2   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 ,低沸点组分先于高沸点组分蒸发。 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 LNG蒸发的速度很小 ,所蒸发的天然气可以再次进行液化或送入城市天然气管网当储罐内的 LNG用得差不多时 ,就需要及时补充 。 由于 LNG的密度、蒸气压等参数与温度有关 ,当新注入储罐 LNG的密度与储罐内剩余 LNG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 LNG[1 ]。蒸发速度也在变化 ,在一些特定条件下 ,蒸发速度会剧增 ,出现翻滚现象 ,导致 LNG储罐内 的压力超过设计要求。LNG的翻滚实际上是一种剧烈蒸发的过程。 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。 当储罐内 上层的 LNG 密 度大于下层时 ,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。例如有一个 LNG储罐 ,罐内剩余的 LNG组成与LNG船运来的 LNG组成有所不同 ,见表 1 ,2温度略高些的船运 LNG从 LNG储罐底部侧面灌入时 ,由于温差很小 ,新的 LNG与原来 LNG几乎没有混合 ,储罐内的压力取决于罐内原来的蒸气压。 当灌装完后 , LNG储罐内会出现分层现象 ,即原来处于饱和状态、密度较小 、温度较低的剩余 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。 由于罐内 对流传热和传质以及外界导入的热量 ,原来剩余 LNG的温度逐渐上升 ,经过一段时间后 ,与新灌入 LNG的温度趋于一致。 在这过程中 ,上层 LNG 中 的甲 烷也在不断蒸发 ,由于甲烷的蒸发使得上层 LNG的密度增加 。 当其密度大于下层 LNG密度时 ,便沉入下层 ,导致原处于下层的过饱和状态的 LNG上升 ,使得其中的甲烷大量蒸发。 如果新灌入原处于下层的 LNG量很[1 ]。 当?492?煤气与热力          第 22 卷   第 4 期Ξ 收稿日期 :2001 - 02 - 11    作者简介 :周伟国 (1961 — ) ,男 ,北京人 ,教授 ,博士 ,研究方向为供热、供燃气及空调技术。

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