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大型LNG儲罐安全存儲影響因素分析

文檔作者：孟雪君閆夏云文檔來源：中國石油大港油田天然氣公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年01月07日
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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(gè)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(dǎo)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行分析研究，對LNG儲罐進(jìn)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(jìn)
行準(zhǔn)確把握。
1 LNG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(dāng)
LNG儲罐受熱時(shí)就會發(fā)生靜態(tài)蒸發(fā)，上層液體中的沸點(diǎn)較低
的組分首先蒸發(fā)從而形成多層分布的LNG層，當(dāng)不同層之間
達(dá)到一定的溫差時(shí)就會相互翻滾，從而使其快速蒸發(fā)，導(dǎo)致壓
力升高出現(xiàn)LNG泄漏，既造成了資源浪費(fèi)同時(shí)也帶來了嚴(yán)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(jìn)
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(dǎo)熱系數(shù)、LNG含氮量進(jìn)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(shí)間是不
同的，當(dāng)初始充滿率低于70％時(shí)，安全存儲時(shí)間和隨著初始充
滿率增加而增大，但是當(dāng)初始充滿率大于80％時(shí)，安全存儲時(shí)
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(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)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(shí)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(shí)驗(yàn)我們得出儲罐容積和承
壓能力、最優(yōu)充滿率以及安全存儲時(shí)間成反比。但這并不意味
著我們在儲罐容積選擇時(shí)就盡可能的選擇小容積的儲罐，因?yàn)?
儲罐的承壓能力、最優(yōu)充滿率以及安全存儲時(shí)間這些參數(shù)的好
壞是需要和實(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(dǎo)熱系數(shù)儲罐導(dǎo)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(dǎo)熱系數(shù)主要是受保冷層的影響，也就是說在實(shí)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(yù)應(yīng)力使得混凝土層出
現(xiàn)破裂，從而導(dǎo)致空氣中的水分深入混凝土層，導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)致保冷層性能下降，保冷層性能的下降導(dǎo)致罐內(nèi)的
LNG易受外界環(huán)境溫度的影響，從而導(dǎo)致靜態(tài)蒸發(fā)嚴(yán)重，影響
儲罐的安全，造成LNG的浪費(fèi)。
同時(shí)在保冷材料的選擇上也要根據(jù)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度，以及
自然因素，通過實(shí)驗(yàn)的方法，對各種保冷材料進(jìn)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?dú)庖约捌渌闊N，根據(jù)靜態(tài)蒸發(fā)的原理我
們可以看出，主要是甲烷和氮?dú)鈱ζ湓斐捎绊?，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(shí)間成正比，因?yàn)楹吭蕉?，罐?nèi)的靜態(tài)蒸發(fā)的速率就
越快，導(dǎo)致壓力增長過快，從而導(dǎo)致安全存儲時(shí)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(jìn)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(dǎo)熱系數(shù)、LNG含氮量進(jìn)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(jìn)行安全防護(hù)。
參考文獻(xiàn)：
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