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怎么预防和控制LNG储罐内出现分层与翻腾现象

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怎么预防和控制LNG储罐内出现分层与翻腾现象

发布日期:2019-08-24 作者:www.lamoko.cn 点击:

    由于天然气,特别是来自不同气田的天然气,在组分上存在一定的差异,所以LNG的密度也会有所不同。如果不同密度的LNG储存在同一LNG储罐内,容易引起LNG分层。    

    密度较大的LNG积聚在储罐底部,而密度小的则处于顶部;

   底部LNG因受到上面LNG重力的作用,压力高于顶部LNG,蒸发温度相应提高,相对于该压力所对应的蒸发温度来说,底部LNG成为具有一定过冷度的LNG,蒸发速度较上部LNG慢。而外界热量总是不断由外而内地传递,底部LNG获得的热量中有相当一部分促使LNG的温度升高。由于温度升高,密度将减小,当底部LNG的密度小于上部LNG的密度时,分层平衡将被破坏,形成所谓的“翻滚”。

   此时,底部LNG的温度高于上部LNG温度,混合后温度低的LNG被底下翻上来的温度较高的LNG加热而蒸发加剧,底部温度较高的LNG翻上来以后,失去了上面LNG重力的作用,压力降低,成为过热的LNG,也将产生剧烈的蒸发。因此,平衡被破坏以后,液体“翻滚”引起LNG蒸发率剧增。如来不及排出大量的LNG蒸发气体,储罐内压力将超过没计工作压力,对LNG的安全储存非常不利。

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   储罐内LNG分层和“翻滚”的预防和控制

   通常,为防止储罐内的LNG发生分层和“翻滚”,较重的LNG从上部进入,较轻的LNG从下部进入。同时,也可通过LNG低压输送泵使罐内LNG循环到上部或底部,从而有效防止分层、翻滚现象的产生。在储罐顶设臵环状喷嘴,可以在储罐充装LNG之前,用少量LNG对储罐进行预冷,以避免储罐在充装时温度急剧变化导致过高的应力和LNG的大量蒸发气化,这种设计对储罐的安全很重要。

   如果该调峰储罐储有LNG并持续一段时间未再注入或使用LNG,则由于外界热量的导入,使LNG蒸发,从而使罐内的LNG密度提高,这时再注入LNG就有可能形成LNG的分层。

    在实际操作过程中,可以采取一些方法防止LNG分层和“翻滚”:

     1)、根据LNG的密度等因素,设计合理的LNG充装工艺;

     2)、设臵循环系统;

     3)、监控LNG的蒸发速率;

     4)、针对罐内LNG的整个高度进行温度、密度检测;

     5)、避免在同一个储罐内储存品质相差较大的LNG;

     6)、LNG的氮含量应低于1mo1%。

   一旦储罐内发生LNG“翻滚”,气化后的大量天然气将难以及时通过泄放装臵排放。 为防止发生事故,还需设臵安全排放口、排放火炬、回收压缩系统等。


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关键词:LNG储罐,低温贮罐,快易冷储罐

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