大型LNG储罐安全存储影响因素分析
0 引言
LNG是液化天然气的简称,LNG作为一种清洁能源,在节能减排政策下受到了广泛的关注,因此LNG在存储过程中的安全问题值得我们进行分析研究,对LNG储罐进行有效的分析理解能够帮助我们更好的对其安全影响因素进行准确把握。
1 LNG储罐不安全的原因分析
我们知道LNG储罐中的LNG是以液体形式存在的,当LNG储罐受热时就会发生静态蒸发,上层液体中的沸点较低的组分首先蒸发从而形成多层分布的LNG层,当不同层之间达到一定的温差时就会相互翻滚,从而使其快速蒸发,导致压力升高出现LNG泄漏,既造成了资源浪费同时也带来了严重的安全威胁。
2 影响LNG储罐安全的因素
通过静态蒸发我们了解到LNG储罐受热是其产生安全威胁的根本原因,但是这属于不可控因素,我们要从其它方面进行分析,找到一些可控因素,对这些因素的分析能够起到很好的效果。下面我们主要从LNG充满率、储罐容积、周围环境温度、罐壁导热系数、LNG含氮量进行分析,主要利用控制变量法。
(1)LNG储罐充满率不同充满率对于安全存储时间是不同的,当初始充满率低于70%时,安全存储时间和随着初始充满率增加而增大,但是当初始充满率大于80%时,安全存储时间随着初始充满率增加而急剧下降,也就是在70%-80%之间有一个转折点,这个转折点就是最优充满率,初始充满率对于LNG储罐的的安全存储有着很大的关系,尽可能的选择在最优充满率附近,这样可以最大程度提升其安全存储时间,保证安全存储,降低静态蒸发的速率。
(2)LNG储罐的容积LNG储罐的容积越大,储罐的直径也就越大,通过查阅资料以及相关实验我们得出储罐容积和承压能力、最优充满率以及安全存储时间成反比。但这并不意味着我们在储罐容积选择时就尽可能的选择小容积的储罐,因为储罐的承压能力、最优充满率以及安全存储时间这些参数的好坏是需要和实际工作需要相结合的,例如对于储罐的最优充满率,虽然和容积的变化成反比,但是其存储量却得到了大程度提升,同时其充装能力也得到了很大程度的提升,这对于储罐的性能以及工作要求都是有利的。
(3)LNG储罐的周围环境温度LNG储罐的环境是不同的,随着天然气行业的不断发展,在世界各地的液化石油气储罐都是很有必要的,环境的不同相应的外界温度会有很大的差异,同时同一地区不同季节温度的变化也很大,所以对于储罐周围环境温度研究对于储罐的安全是很有意义的。我们知道温度是对储罐内静态蒸发产生的直接因素,所以在实际情况下,我们罐内的压力增长速度和环境温度成正比的,即外界环境温度越高,其内部静态蒸发的速率也就越快,对于储罐的安全影响也就越大。其次外界环境的剧烈变化对于罐内的静态蒸发速率影响较小,所以对于储罐我们要采取良好的保冷措施,尽可能的控制其温度在合适的范围内。
(4)LNG储罐的罐壁导热系数储罐导热系数的高低是决定着储罐受外界温度影响程度高低的决定性因素,而储罐壁的导热系数主要是受保冷层的影响,也就是说在实际过程中保冷层性能是我们必须要考虑的问题,LNG储罐保冷层性能主要影响因素有两方面,一方面是储罐的预应力使得混凝土层出现破裂,从而导致空气中的水分深入混凝土层,导致其保冷层的性能下降,另一方面则是由于储罐内的液化天然气对于内壁的腐蚀,导致内壁出现穿孔现象,LNG储罐内的LNG渗入到保冷层,导致保冷层性能下降,保冷层性能的下降导致罐内的LNG易受外界环境温度的影响,从而导致静态蒸发严重,影响储罐的安全,造成LNG的浪费。
同时在保冷材料的选择上也要根据当地的环境温度,以及自然因素,通过实验的方法,对各种保冷材料进行选择确定,从而找到适合的低成本高性能的材料,满足安全性能的要求。
(5)LNG储罐中含氮量LNG中的主要成分是甲烷,其中还会掺杂着少量的氮气以及其它烷烃,根据静态蒸发的原理我们可以看出,主要是甲烷和氮气对其造成影响,所以研究LNG储罐中的含氮量也是研究储罐安全的重要因素。含氮量和安全存储时间成正比,因为含氮量越多,罐内的静态蒸发的速率就越快,导致压力增长过快,从而导致安全存储时间降低。
3 结语
LNG储罐的安全主要根据静态蒸发的原理进行研究分析,所以,我们着重对LNG充满率、储罐容积、周围环境温度、罐壁导热系数、LNG含氮量进行分析,这样才能找到影响其安全存储的根本因素,从而确定采取相应策略进行安全防护。
摘要：LNG的储藏是一个值得研究分析的问题,由于受到外部热源等环境问题的影响,会导致罐内压力的升高,从而威胁着储罐的安全,所以对影响LNG储罐安全因素进行分析对于LNG储罐的安全存储起到重要的作用,本文就对其影响因素进行探讨分析。
关键词：LNG储罐,安全存储,影响因素
参考文献
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