大型LNG儲(chǔ)罐   存儲(chǔ)的影響因素探究

隨著能源危機(jī)與環(huán)境危機(jī)的加劇，我國(guó)對(duì)新能源的越來(lái)越深入，其中液化   氣以其   的特征逐漸被人們關(guān)注。近幾年，人們對(duì)LNG儲(chǔ)罐的   存儲(chǔ)問(wèn)題越來(lái)越重視，明確LNG儲(chǔ)罐的   因素，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施，才能防比   事故的發(fā)生。
　　   先要建立起一個(gè)物理模型，對(duì)存儲(chǔ)條件進(jìn)行假設(shè)：   先是將儲(chǔ)罐內(nèi)部空間分為三部分，一是液相，二是分界面，三是液相；其次是假設(shè)初始時(shí)刻儲(chǔ)罐內(nèi)部溫度一致。然后使用模擬軟件對(duì)罐內(nèi)液體蒸發(fā)過(guò)程進(jìn)行模擬，觀察相關(guān)參數(shù)的變化，確認(rèn)哪些因素會(huì)影響LNG儲(chǔ)罐存儲(chǔ)的   性。
　　1、初始充滿率
　　所謂的初始充滿率，就是   初LNG占據(jù)儲(chǔ)罐體積的比例。將外界環(huán)境溫度設(shè)置為25攝氏度，對(duì)初始充滿率進(jìn)行調(diào)整，觀察儲(chǔ)罐壓力發(fā)生了怎樣的變化，   儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)或縮短的情況。模擬結(jié)束以后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)初始充滿率不發(fā)生變化時(shí)，隨著時(shí)間的推移，罐內(nèi)的壓力會(huì)逐漸加大。當(dāng)初始充滿率大于10%，小于70%時(shí)，初始充滿率越大，壓力增長(zhǎng)率就越小。也就是說(shuō)在這一范圍內(nèi)，初始存儲(chǔ)率越高，   存儲(chǔ)的時(shí)間就越長(zhǎng)。當(dāng)初始充滿率超過(guò)80%時(shí)，   存儲(chǔ)時(shí)間就會(huì)明顯縮短。以上分析說(shuō)明   優(yōu)從存儲(chǔ)率應(yīng)該在70%到80%之間，對(duì)相關(guān)關(guān)系曲線進(jìn)行擬合，初始率與   存儲(chǔ)時(shí)間的函數(shù)，   終計(jì)算出78.35%是   優(yōu)初始充滿率。
　　2、環(huán)境溫度
　　環(huán)境溫度也是一個(gè)非常重要的影響因素，尤其是我國(guó)南北地區(qū)溫度差異較大，LNG存儲(chǔ)過(guò)程中   要考慮到這一因素。將初始充滿率設(shè)置為75%，對(duì)不同溫度下的罐內(nèi)參數(shù)變化情況進(jìn)行模擬。   終表明，環(huán)境溫度越高，氣體就越容易蒸發(fā)，   存儲(chǔ)時(shí)間也會(huì)隨之縮短。但是，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行以后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，盡管二者之間表現(xiàn)出反比關(guān)系，但是這種影響并不明顯。
　　3、儲(chǔ)罐容積
　　根據(jù)實(shí)際需要會(huì)生產(chǎn)出不同容積的儲(chǔ)罐，為了驗(yàn)證容積是否是存儲(chǔ)   影響因素，分別對(duì)五千立方米、五萬(wàn)立方米和十六萬(wàn)立方米的儲(chǔ)罐進(jìn)行模擬。對(duì)模擬結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以后發(fā)現(xiàn)，在初始充滿率相同的前提下，儲(chǔ)罐容積越大，其承壓能力就越弱，   存儲(chǔ)時(shí)間也就越短。   優(yōu)初始存儲(chǔ)率會(huì)隨著儲(chǔ)罐容積的加大而降低，但是幅度并不大。
　　4、含氮量
　　LNG中主要的成分是甲烷，另外還包括氮?dú)庖约盁N類(lèi)物質(zhì)。在對(duì)儲(chǔ)罐中的蒸發(fā)氣體進(jìn)行，會(huì)發(fā)現(xiàn)這些氣體中大多數(shù)都是甲烷和氮?dú)猓瑸榱撕繉?duì)儲(chǔ)罐內(nèi)蒸發(fā)情況的影響，將環(huán)境溫度設(shè)定為20攝氏度，將含氮量設(shè)置為1.5%、2.2%、2.7%、3.2%，然后對(duì)罐內(nèi)液體蒸發(fā)情況進(jìn)行模擬。對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)含氮量越高，壓力的增長(zhǎng)率就越大，   存儲(chǔ)時(shí)間就會(huì)縮短。這種現(xiàn)象與氮的低沸點(diǎn)有很大關(guān)系，一旦存儲(chǔ)罐內(nèi)部與環(huán)境之間出現(xiàn)熱交換，氮會(huì)比甲烷   容易蒸發(fā)。等到大部分氮?dú)舛颊舭l(fā)出來(lái)以后，壓力增長(zhǎng)率就開(kāi)始趨于平穩(wěn)。
　　5、罐體的導(dǎo)熱系數(shù)
　　儲(chǔ)罐在使用過(guò)程中會(huì)受到外力沖擊，罐體很有可能出現(xiàn)細(xì)微破裂，導(dǎo)致水分深入到罐體中。同時(shí)罐的內(nèi)壁可能會(huì)由于腐蝕問(wèn)題產(chǎn)生孔洞，保冷層中混入液體，這些都會(huì)導(dǎo)致罐體的導(dǎo)熱系數(shù)增大，   容易與外界環(huán)境之間發(fā)生熱交換，降低LNG存儲(chǔ)的   性。為了進(jìn)一步明確二者之間的關(guān)系，對(duì)不同導(dǎo)熱系數(shù)下內(nèi)部參數(shù)變化情況進(jìn)行模擬，對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)熱系數(shù)越大，   存儲(chǔ)時(shí)間就越短，二者呈現(xiàn)出比較明顯的反比例關(guān)系。
　　   先，環(huán)境溫度為25攝氏度時(shí)，要將初始充滿率設(shè)置為78.35%，此時(shí)   存儲(chǔ)時(shí)間   長(zhǎng)，可以達(dá)到24天以上。用儲(chǔ)罐存儲(chǔ)LNG時(shí)，要避免存儲(chǔ)率過(guò)高或者過(guò)低。其次，環(huán)境溫度越高，   存儲(chǔ)時(shí)間就越短，但是二者的關(guān)系不明顯。第三，雖然說(shuō)容積越小，   存儲(chǔ)時(shí)間就越短，但是并不代表要盡量減小容積，在滿足實(shí)際   存儲(chǔ)時(shí)間要求的前提下，還是要盡量加大容積，方便管理。第四，LNG中含氮量會(huì)對(duì)存儲(chǔ)   性造成影響，含氮量越高，罐內(nèi)部壓力增長(zhǎng)率就越大，   存儲(chǔ)時(shí)間就越短。同時(shí)，含氮量過(guò)高還會(huì)使   氣氣化后的熱值明顯下降，降低了能源使用效率。因此液化   氣在存儲(chǔ)過(guò)程中要盡量降低含氮量，要求將其控制在5%之內(nèi)。   后，罐體導(dǎo)熱系數(shù)越大，內(nèi)部壓力增長(zhǎng)率就越大，   存儲(chǔ)時(shí)間就越短，因此要對(duì)儲(chǔ)罐的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，同時(shí)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)，盡量降低其導(dǎo)熱系數(shù)。
　　目前LNG新型清潔能源己經(jīng)被應(yīng)用于很多中，預(yù)計(jì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)對(duì)液化   氣的需求將進(jìn)一步增長(zhǎng)。