LNG低溫儲(chǔ)罐翻滾現(xiàn)象

   氣液態(tài)儲(chǔ)存是將經(jīng)過(guò)脫水、脫烴和脫酸等凈化處理的   氣，在常壓下通過(guò)制冷降溫至-162℃左右，進(jìn)行液態(tài)儲(chǔ)存。液態(tài)儲(chǔ)存   氣的優(yōu)點(diǎn)是將   氣的體積縮小了600多倍。液化   氣(LNG)用于季節(jié)調(diào)峰是一種比較經(jīng)濟(jì)的方法。目前世界上很多   已建立了   氣液化儲(chǔ)存裝置。我國(guó)在實(shí)施西部   氣東輸?shù)耐瑫r(shí)，還計(jì)劃在沿海地區(qū)LNG。因此，今后在沿海地區(qū)將會(huì)陸續(xù)建立LNG的儲(chǔ)存設(shè)施。
　　LNG在儲(chǔ)存過(guò)程中，由于外界熱量的傳入會(huì)產(chǎn)生蒸發(fā)，低沸點(diǎn)組分先于高沸點(diǎn)組分蒸發(fā)。因此，LNG低溫儲(chǔ)罐中LNG的組成會(huì)隨時(shí)間而略有變化，較重的碳?xì)浠衔锏暮坑兴黾?。一般由外界傳入熱量?dǎo)致儲(chǔ)罐內(nèi)LNG蒸發(fā)的速度很小，所蒸發(fā)的   氣可以再次進(jìn)行液化或送入城市   氣管網(wǎng)。
　　當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG用得差不多時(shí)，就需要及時(shí)補(bǔ)充。由于LNG的密度、蒸氣壓等參數(shù)與溫度有關(guān)，當(dāng)新注入儲(chǔ)罐LNG的密度與儲(chǔ)罐內(nèi)剩余LNG的密度不同時(shí)，就會(huì)暫時(shí)形成分層現(xiàn)象。由于層與層之間的傳熱和傳質(zhì)，層與層逐漸混合，在這過(guò)程中LNG蒸發(fā)速度也在變化，在一些特定條件下，蒸發(fā)速度會(huì)劇增，出現(xiàn)翻滾現(xiàn)象，導(dǎo)致LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力超過(guò)設(shè)計(jì)要求。
　　LNG的翻滾實(shí)際上是一種劇烈蒸發(fā)的過(guò)程。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG出現(xiàn)明顯的分層現(xiàn)象時(shí)，由于上層LNG靜壓的作用，使得外界傳入的熱量無(wú)法使下層的LNG及時(shí)蒸發(fā)，造成下層LNG處于過(guò)飽和狀態(tài)。當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)上層的LNG密度大于下層時(shí)，下層LNG突然上升，導(dǎo)致蒸發(fā)。如果實(shí)際操作中沒(méi)有預(yù)防措施，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的事故。
　　例如有一個(gè)LNG   氣儲(chǔ)罐，罐內(nèi)剩余的LNG組成與LNG船運(yùn)來(lái)的LNG組成有所不同。當(dāng)溫度略高些的船運(yùn)LNG從LNG儲(chǔ)罐底部側(cè)面灌入時(shí)，由于溫差很小，新的LNG與原來(lái)LNG幾乎沒(méi)有混合，儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力取決于罐內(nèi)原來(lái)的蒸氣壓。當(dāng)灌裝完后，LNG液化   氣儲(chǔ)罐內(nèi)會(huì)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，即原來(lái)處于飽和狀態(tài)、密度較小、溫度較低的剩余LNG處于上層，新灌入處于過(guò)飽和狀態(tài)、密度較大、溫度較高的船運(yùn)LNG處于下層。由于罐內(nèi)對(duì)流傳熱和傳質(zhì)以及外界導(dǎo)入的熱量，原來(lái)剩余LNG的溫度逐漸上升，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，與新灌入LNG的溫度趨于一致。在這過(guò)程中，上層LNG中的甲烷也在不斷蒸發(fā)，由于甲烷的蒸發(fā)使得上層LNG的密度增加。當(dāng)其密度大于下層LNG密度時(shí)，便沉入下層，導(dǎo)致原處于下層的過(guò)飽和狀態(tài)的LNG上升，使得其中的甲烷大量蒸發(fā)。如果新灌入原處于下層的LNG量很大，蒸發(fā)的甲烷無(wú)法及時(shí)從排氣管排出，導(dǎo)致壓力上升。如果   閥打開(kāi)也不能釋放壓力，LNG儲(chǔ)罐就將承受過(guò)大的壓力。