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LNG分层与翻滚与消防辅助

一、LNG分层与翻滚
1、分层与翻滚原理

液化天然气分层的主要原因是密度的差异。密度差异较大的LNG低温储罐进入同一储罐内并存放较长时间，容易引起分层。密度较大的LNG由于重力的作用积聚在储罐底部，而密度小的LNG停留在储罐上部，形成上下两层相对单独的对流。底部LNG受到上部LNG抑制的作用，未达到饱和状态，因此蒸发速度相对于上部LNG较慢。由于储罐不可能完全绝热，外界热量总会不断由外而内地传递，底部LNG获得的热量使温度升高，同时一部分氮气等重组分的挥发，使LNG的密度减小，底部的LNG会逐渐由未饱和状态过渡到饱和状态，随着氮气等重组分的挥发，外界热量的持续进入，下层LNG的温度逐渐升高，密度逐渐减小，当底部LNG的密度等于上部LNG的密度时，在原来分层的界面处会出现强烈的扰动，上、下两层LNG形成强烈的对流，下层的饱和状态会变成超饱和状态，进而产生大量的蒸气，同时剧烈的对流导致储罐压力急剧上升，分层被破坏，形成所谓的“翻滚”。
2、分层检测
由于LNG分层是引发翻滚的前提，因此，在实际操作过程中检测和防止LNG分层非常重要。一般可以采取下列方法：
(1)沿LNG储罐的高度设置多个测温点，垂直间距不大于2m。当相邻的2个测温点温差达到0.8℃时，说明储罐出现了分层现象。
(2)来船之前根据船方资料判断船方的LNG与储罐内剩余LNG之间的密度差，如果差值较大，要选择合理的卸料方式，应考虑出现翻滚的可能性，尽量优化卸料方式。
3、预防控制措施
当船运LNG注入储罐时，液化天然气储罐在卸料时可以采取顶部卸料和底部卸料两种不同方式。这样的设计可使不同密度的LNG以不同的方式进入储罐。通常，为防止储罐内LNG发生分层和翻滚，密度大的LNG从上部进入，密度小的LNG从下部进入。卸料的同时也要考虑储罐压力的变化，一般密度差很小时，采用底部卸料方式，此方法适用于期货贸易来船，因为期货贸易的LNG多数来自同一产地。同时，也可通过LNG低压泵使罐内LNG循环到上部或底部，或采用倒灌流程，从而有效防止分层、翻滚现象的产生。
夏季下游用户用气量较小时，LNG在储罐中停留的时间会很长，由于外界热量的大量引入使LNG蒸发，从而使罐内的LNG密度变大，这时再次卸船时，就有可能形成LNG的分层。即使来自同一产地也要加强监测，选择合适的卸料方式。
在实际操作过程中，可以采取一些方法防止LNG的分层和翻滚：
(1)根据LNG的密度等因素，选择不同的卸料方式或是组合卸料方式。
(2)设置自循环和倒罐流程，一旦发现情况立刻执行相关操作。
(3)采用先进的储罐仪表系统和第三方软件对罐内LNG的状态进行分析，在整个罐壁高度上进行温度、密度检测，采集相关数据并通过软件计算、拟合。
二、消防和辅助设施
整个LNG接收站的消防设施包括水喷淋系统、干粉灭火系统和泡沫系统，并以可燃烧气体探测、烟感、温感、低温监测等设备为依托。
水喷淋系统一般位于设备周围，当检测到火灾或者低温信号后就会自动进行水喷淋。干粉灭火一般位于储罐的安全阀平台，防止安全阀打开后的火灾，泡沫系统通常和集液池配合使用，目的在于防止LNG在集液池中过快蒸发。
低温监测探头的警报是判断LNG泄漏的最直接有力的依据，可燃烧气体探测、烟感和温感警报的出现则表明火灾发生。
黄骅百恒达祥通机械制造有限公司（http://www.chinaxiangtong.com）具有A2压力容器设计许可证，公司生产的液化天然气容器、LNG天然气储槽产品被华北、东北、华东等地LNG储备、LNG加注站、工业气体分装站、企业和居民气化站广泛使用，深受用户的信赖。

08-12 - 阅读:17 次 - 返回列表