儲(chǔ)罐內(nèi)的LNG為何會(huì)產(chǎn)生分層與翻騰
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加氣站設(shè)備
LNG儲(chǔ)罐進(jìn)液方式分為上進(jìn)液和下進(jìn)液,采取這樣的設(shè)計(jì),主要還是為了應(yīng)對(duì)可能產(chǎn)生的LNG分層及翻騰。那么,LNG又為何會(huì)產(chǎn)生分層和翻騰呢?
由于天然氣,特別是來(lái)自不同氣田的天然氣,在組分上存在一定差異,所以LNG的密度也會(huì)有所不同。如果不同密度的LNG儲(chǔ)存在同一儲(chǔ)罐內(nèi),容易引起LNG分層:密度較大的LNG積聚在儲(chǔ)罐底部,而
密度較小的則處于頂部,底部因受到上面LNG重力的作用,壓力高于頂部LNG,蒸發(fā)溫度相應(yīng)提高,相對(duì)于該壓力所對(duì)應(yīng)的蒸發(fā)溫度來(lái)說(shuō),底部LNG成為具有一定過(guò)冷度的LNG,蒸發(fā)速度較上部LNG慢,
而外界熱量總是不斷由外而內(nèi)傳遞,底部LNG獲得的熱量中有相當(dāng)一部分促使LNG的溫度升高。
由于溫度升高,密度將減小,當(dāng)?shù)撞縇NG的密度小于上部LNG的密度時(shí),分層平衡將被破壞,形成所謂的"翻滾"。
此時(shí),底部LNG的溫度高于上部LNG溫度,混合后溫度低的LNG被底下翻上來(lái)的溫度較高的LNG加熱而蒸發(fā)加劇,底部溫度較高的LNG翻上來(lái)以后,失去了上面LNG重力的作用,壓力降低,成為過(guò)熱的
LNG,也將產(chǎn)生劇烈的蒸發(fā)。因此,平衡被破壞以后,液體"翻滾"引起LNG蒸發(fā)率劇增。如來(lái)不及排出大量的LNG蒸發(fā)氣體,儲(chǔ)罐內(nèi)壓力將超過(guò)設(shè)計(jì)工作壓力,對(duì)LNG的安全儲(chǔ)存非常不利。
此時(shí),LNG儲(chǔ)罐的上、下進(jìn)液設(shè)計(jì)就體現(xiàn)出其獨(dú)到之處了。