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液化天然气的安全储存技术与特性

文章出处:www.sjzlbbz.com 作者:液化天然气 人气: 发表时间:2019-01-17 09:59
 

1、 液化天然气储存特性

1)分层
液体密度的差异使储罐内LNG发生分层。研究发现,储罐内的瑞利数Ra大于2000,液体自然对流抑制了分层现象。实际运行中,导致液体分层的原因有两种:一个是LNG的氮含量过高,一个是冲人吓G与原罐内液体密度差过大。
(2) 老化
在储存过程中,LNG各组分的蒸发量有差异,便会导致 LNG的密度和组分变化,这个过程便叫做老化,该过程受液体初始氮含量影响甚大。因为氮组分是挥发性最强的成分,它先于其他成分先行挥发。多数情况下氮含量较低,老化吓G密度
将随时间减小。因为层间的密度差时产生分层和翻滚的关键,需了解液体组分和温度对LNG密度的影响。
(3)
LNG属于低温液体,不可避免的可从坏境中吸热,已分层的液化天然气,枉层液体的温度将会升高,随蒸发进行,密度增大。而下层的液体密度会逐渐减小,液层迅速混合并伴有大量液体蒸发,这就是翻滚。
(4)间歇泉和水锤现象
罐底有较长的且充满LNG的竖直管路,由于LNG受热,管内蒸发气会不定时发生喷发现象。这是由于蒸发出的气体不能及时上升到液面,温度升高使得气体密度减小,当浮力足以克服高度产生的压力时,气体会发生喷射,每过一段时间就会重复,形成间歇泉现象。当该处液体不断排空和充注,使得甲烷蒸气被重新冷凝,形成水锤现象。

2、 液化天然气安全储存技术

(1) 储罐材料
所用钢材必须具有良好的低温韧性、抗裂纹能力;并且具有较高的强度,以适应建造大容量罐的需要;同时具有良好的焊接性能。目前多采用9%镍钢、铝合金、珠光体不锈钢。
(2) LNG储罐的充注
储罐的充注管路应设计成为罐底和罐顶均可充注,防止 LNG分层。首次充注前,储罐须经过惰化处理(用惰性气体置换空气,以达到气体的氧含量安全要求),避免形成天然气和空气混合物。充注LNG之前,还需用LNG蒸气将惰性气体置换出来,这个过程叫做纯化。
(3) 最大充装量
LNG储罐必须留有一定的空间,作为介质受热膨胀之用,不得将储罐充满。液体数量与介质特性,设备工作压力紧密相关,因为气体受热膨胀引起液位超高,可能导致溢出。空间大小需根据安全阀的设定压力和冲注时的LNG情况来确定,储罐需安装液位测量和高液位报警器。
(4) 储罐压力控制
LNG储罐的内部压力控制是最重要的防护措施之一,必须控制在允许压力范围之内。罐内压力过高或过低都有潜在的危机,影响因素有充注时液体的快速闪蒸、大气压下降、热量进人引起液体的蒸发或者误操作,因此必须有可靠的压力控制装置和保护装置,且需要具备足够的排放能力,同时安装真空安全装置,感受罐压和当地大气压,判断罐内是否出现真空,即需充注LINGO
(5) 储罐安全防护
除压力控制系统以外,LNG储罐还需配备密度检测i殳备来监控潜在的翻滚和层化的问题,以便及早采取措施,同时在内壁和罐底设温度仪表来监测温度情况。所有的进出口管线均需在罐顶,附属仪表需设置足够多的停机和报警装置。

3、结语

液化天然气工业作为新兴工业,我国虽然起步较晚,但是发展迅速。为了适应LNG工业的发展形势,需要有更多的熟悉了解液化天然技术的经营管理、运行方面的知识。足够重视LNG的储存环肖所出现的问题方能保障LNG技术的蓬勃发展和储运过程中的安全,同时我国应该多借鉴外国的优秀经验来提高自身水平,加大对液化存储技术的研究和开发。
 
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