液化 气(简称LNG)以运输灵活、储存*的显著特点,被广泛用做城市输配气系统扩容、调峰等方面的主要气源。LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物,在大气压力下的沸点约为-160℃,其沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为1.25×10-4℃/Pa。LNG的密度取决于其组分,通常为430~470kg/m3,其密度是液体温度的函数,每度的变化梯度约为1.35kg/m3。
根据LNG特性,储罐不仅具有良好的绝热保冷性能,而且 需要从设计、制造及运行管理等方面对LNG储罐的 性提出 要求。确定LNG储罐的绝热结构要考虑以下几点:①在保证标准热损的要求下,尽可能减薄绝热层。②绝热材料不应使管道和设备受到腐蚀。③绝热体要有适宜的粒径和充装密度,这样才能确保绝热效果, 有效地保障LNG储罐的 储存。
对于中、大型及特大型LNG储罐,从经济技术上考虑,普遍采用普通堆积绝热,即在绝热空间中装填珠光砂。选用 粒度的珠光砂充填到 密度,减弱颗粒间的接触传热。为防止绝热材料吸潮而造成性能下降,使绝热材料保持其绝热效果,对绝热空间充入微正压的氮气,可防止潮湿空气渗入夹层。也可以排出夹层中空气,将夹层中的氧含量降至 低,防止LNG泄漏后与氧气混合发生危险。
分层是导致翻滚现象发生的直接原因,而导致储罐内LNG分层原因主要有两个:一是外界的热量的渗入,使得靠近储罐壁的液体温度升高,形成热边界层,热量的不断漏入使边界层厚度增加,在储罐内形成自然分层,当上下层的密度差趋于0时,大量液体蒸发引起翻滚现象。同时,随着LNG的老化,甲烷和氮的率先蒸发也会导致储罐内发生分层现象。二是向储罐中充注与原有LNG温度、组成有较大差异的新LNG,会引起储罐内充注分层。分层后下层液体的密度大,温度高:上层液体的温度低,密度小,储罐内形成自然对流循环,两层之间不断进行热交换密度和温度逐渐接近,当密度接近相等时则迅速混合,液体迅速剧烈蒸发,发生翻滚现象。
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