大型LNG儲罐安全存儲影響因素分析.pdf

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1、大型LNG儲罐安全存儲影響因素分析孟雪君閆夏云(中國石油大港油田天然氣公司，天津300280)摘要：LNG的儲藏是一個值得研究分析的問題，由于受到外部熱源等環(huán)境問題的影響，會導致罐內(nèi)壓力的升高，從而威脅著儲罐的安全，所以對影響LNG儲罐安全因素進行分析對于LNG儲罐的安全存儲起到重要的作用，本文就對其影響因素進行探討分析。關(guān)鍵詞：LNG儲罐；安全存儲；影響因素O引言LNG是液化天然氣的簡稱，LNG作為一種清潔能源，在節(jié)能減排政策下受到了廣泛的關(guān)注，因此LNG在存儲過程中的安全問題值得我們進行分析研究，對LNG儲罐進行有效的分析理解能夠幫助我們更好的對其安全影響因素進行準確把

2、握。1LNG儲罐不安全的原因分析我們知道LNG儲罐中的LNG是以液體形式存在的，當LNG儲罐受熱時就會發(fā)生靜態(tài)蒸發(fā)，上層液體中的沸點較低的組分首先蒸發(fā)從而形成多層分布的LNG層，當不同層之間達到一定的溫差時就會相互翻滾，從而使其快速蒸發(fā)，導致壓力升高出現(xiàn)LNG泄漏，既造成了資源浪費同時也帶來了嚴重的安全威脅。2影響LNG儲罐安全的因素通過靜態(tài)蒸發(fā)我們了解至IJLNG儲罐受熱是其產(chǎn)生安全威脅的根本原因，但是這屬于不可控因素，我們要從其它方面進行分析，找到一些可控因素，對這些因素的分析能夠起到很好的效果。下面我們主要從LNG充滿率、儲罐容積、周圍環(huán)境溫度、罐壁導熱系數(shù)、LNG含

3、氮量進行分析，主要利用控制變量法。(1)LNG儲罐充滿率不同充滿率對于安全存儲時間是不同的，當初始充滿率低于70％時，安全存儲時間和隨著初始充滿率增加而增大，但是當初始充滿率大于80％時，安全存儲時間隨著初始充滿率增加而急劇下降，也就是在70％-80％之間有一個轉(zhuǎn)折點，這個轉(zhuǎn)折點就是最優(yōu)充滿率，初始充滿率對于LNG儲罐的的安全存儲有著很大的關(guān)系，盡可能的選擇在最優(yōu)充滿率附近，這樣可以最大程度提升其安全存髓時間，保證安全存儲，降低靜態(tài)蒸發(fā)的速率。(2)LNG儲罐的容積LNG儲罐的容積越大，儲罐的直徑也就越大，通過查閱資料以及相關(guān)實驗我們得出儲罐容積和承壓能力、最優(yōu)充滿率以及安

4、全存儲時間成反比。但這并不意味著我們在儲罐容積選擇時就盡可能的選擇小容積的儲罐，因為儲罐的承壓能力、最優(yōu)充滿率以及安全存儲時間這些參數(shù)的好壞是需要和實際工作需要相結(jié)合的，例如對于儲罐的最優(yōu)充滿率，雖然和容積的變化成反比，但是其存儲量卻得到了大程度提升，同時其充裝能力也得到了很大程度的提升，這對于儲罐的性能以及工作要求都是有利的。(3)LNG儲罐的周圍環(huán)境溫度LNG儲罐的環(huán)境是不同的，隨著天然氣行業(yè)的不斷發(fā)展，在世界各地的液化石油氣儲罐都是很有必要的，環(huán)境的不同相應(yīng)的外界溫度會有很大的差異，同時同一地區(qū)不同季節(jié)溫度的變化也很大，所以對于儲罐周圍環(huán)境溫度研究對于儲罐的安全是很有

5、意義的。我們知道溫度是對儲罐內(nèi)靜態(tài)蒸發(fā)產(chǎn)生的直接因素，所以在實際情況下，我們罐內(nèi)的壓力增長速度和環(huán)境溫度成正比的，即外界環(huán)境溫度越高，其內(nèi)部靜態(tài)蒸發(fā)的速率也就越快，對于儲罐的安全影響也就越大。其次外界環(huán)境的劇烈變化對于罐內(nèi)的靜態(tài)蒸發(fā)速率影響較小，所以對于儲罐我們要采取良好的保冷措施，盡可能的控制其溫度在合適的范圍內(nèi)。(4)LNG儲罐的罐壁導熱系數(shù)儲罐導熱系數(shù)的高低是決定著儲罐受外界溫度影響程度高低的決定性因素，而儲罐壁的導熱系數(shù)主要是受保冷層的影響，也就是說在實際過程中保冷層性能是我們必須要考慮的問題，LNG儲罐保冷層性能主要影響因素有兩方面，一方面是儲罐的預應(yīng)力使得混凝土

6、層出現(xiàn)破裂，從而導致空氣中的水分深入混凝土層，導致其保冷層的性能下降，另一方面則是由于儲罐內(nèi)的液化天然氣對于內(nèi)壁的腐蝕，導致內(nèi)壁出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象，LNG儲罐內(nèi)的LNG滲入到保冷層，導致保冷層性能下降，保冷層性能的下降導致罐內(nèi)的LNG易受外界環(huán)境溫度的影響，從而導致靜態(tài)蒸發(fā)嚴重，影響儲罐的安全，造成LNG的浪費。同時在保冷材料的選擇上也要根據(jù)當?shù)氐沫h(huán)境溫度，以及自然因素，通過實驗的方法，對各種保冷材料進行選擇確定，從而找到適合的低成本高性能的材料，滿足安全性能的要求。(5)LNG儲罐中含氮量LNG中的主要成分是甲烷，其中還會摻雜著少量的氮氣以及其它烷烴，根據(jù)靜態(tài)蒸發(fā)的原理我們可以

7、看出，主要是甲烷和氮氣對其造成影響，所以研究LNG儲罐中的含氮量也是研究儲罐安全的重要因素。含氮量和安全存儲時間成正比，因為含氮量越多，罐內(nèi)的靜態(tài)蒸發(fā)的速率就越快，導致壓力增長過快，從而導致安全存儲時間降低。3結(jié)語LNG儲罐的安全主要根據(jù)靜態(tài)蒸發(fā)的原理進行研究分析，所以，我們著重對LNG充滿率、儲罐容積、周圍環(huán)境溫度、罐壁導熱系數(shù)、LNG含氮量進行分析，這樣才能找到影響其安全存儲的根本因素，從而確定采取相應(yīng)策略進行安全防護。參考文獻：[1]王小尚，王萍，曹學文，王慶．大型LNG儲罐安全存儲影響因素分析[J】．石油工