1、分層與翻滾原理
液化天然氣分層的主要原因是 密度的差異,。密度差異較大的LNG低溫儲罐進入同一儲罐內(nèi)并存放較長時間,，容易引起分層。密度較大的LNG由于重力的作用積聚在儲罐底部,，而密度小的LNG停留在儲罐上部,，形成上下兩層相對單獨的對流。底部LNG受到上部LNG抑制的作用,，未達到飽和狀態(tài),，因此蒸發(fā)速度相對于上部LNG較慢。由于儲罐不可能完全絕熱,，外界熱量總會不斷由外而內(nèi)地傳遞,，底部LNG獲得的熱量使溫度升高，同時一部分氮氣等重組分的揮發(fā),，使LNG的密度減小,，底部的LNG會逐漸由未飽和狀態(tài)過渡到飽和狀態(tài)，隨著氮氣等重組分的揮發(fā),，外界熱量的持續(xù)進入,，下層LNG的溫度逐漸升高，密度逐漸減小,，當(dāng)?shù)撞縇NG的密度等于上部LNG的密度時,，在原來分層的界面處會出現(xiàn)強烈的擾動,，上、下兩層LNG形成強烈的對流,，下層的飽和狀態(tài)會變成超飽和狀態(tài),，進而產(chǎn)生大量的蒸氣，同時劇烈的對流導(dǎo)致儲罐壓力急劇上升,，分層被破壞,，形成所謂的“翻滾”。2,、分層檢測
由于LNG分層是 引發(fā)翻滾的前提,，因此，在實際操作過程中檢測和防止LNG分層非 常重要,。一般可以采取下列方法：
(1)沿LNG儲罐的高度設(shè)置多個測溫點,，垂直間距不大于2m。當(dāng)相鄰的2個測溫點溫差達到0.8℃時,，說明儲罐出現(xiàn)了分層現(xiàn)象,。
(2)來船之前根據(jù)船方資料判斷船方的LNG與儲罐內(nèi)剩余LNG之間的密度差，如果差值較大,，要選擇合理的卸料方式,，應(yīng)考慮 出現(xiàn)翻滾的可能性，盡量優(yōu)化卸料方式,。
3,、預(yù)防控制措施
當(dāng)船運LNG注入儲罐時，液化天然氣儲罐在卸料時可以采取頂部卸料和底部卸料兩種不同方式,。這樣的設(shè)計可使不同密度的LNG以不同的方式進入儲罐,。通常，為防止儲罐內(nèi)LNG發(fā)生分層和翻滾,，密度大的LNG從上部進入,，密度小的LNG從下部進入。卸料的同時也要考慮 儲罐壓力的變化,，一般密度差很小時,，采用底部卸料方式，此方法適用于期 貨貿(mào)易來船,，因為期 貨貿(mào)易的LNG多數(shù)來自同一產(chǎn)地,。同時，也可通過LNG低壓泵使罐內(nèi)LNG循環(huán)到上部或底部,，或采用倒灌流程,，從而有效防止分層、翻滾現(xiàn)象的產(chǎn)生,。
夏季下游用戶用氣量較小時,，LNG在儲罐中停留的時間會很長,，由于外界熱量的大量引入使LNG蒸發(fā)，從而使罐內(nèi)的LNG密度變大,，這時再次卸船時,，就有可能形成LNG的分層。即使來自同一產(chǎn)地也要加強監(jiān)測,，選擇合適的卸料方式,。
在實際操作過程中，可以采取一些方法防止LNG的分層和翻滾：
(1)根據(jù)LNG的密度等因素,，選擇不同的卸料方式或是 組合卸料方式,。
(2)設(shè)置自循環(huán)和倒罐流程,，一旦發(fā)現(xiàn)情況立刻執(zhí)行相關(guān)操作,。
(3)采用先進的儲罐儀表系統(tǒng)和第三方軟件對罐內(nèi)LNG的狀態(tài)進行分析，在整個罐壁高度上進行溫度,、密度檢測，采集相關(guān)數(shù)據(jù)并通過軟件計算,、擬合,。
二、消防和輔助設(shè)施
整個LNG接收站的消防設(shè)施包括水噴淋系統(tǒng),、干粉滅火系統(tǒng)和泡沫系統(tǒng),，并以可燃燒氣體探測、煙感,、溫感,、低溫監(jiān)測等設(shè)備為依托。
水噴淋系統(tǒng)一般位于設(shè)備周圍,，當(dāng)檢測到火災(zāi)或者低溫信號后就會自動進行水噴淋,。干粉滅火一般位于儲罐的安全閥平臺，防止安全閥打開后的火災(zāi),，泡沫系統(tǒng)通常和集液池配合使用,，目的在于防止LNG在集液池中過快蒸發(fā)。
低溫監(jiān)測探頭的警報是 判斷LNG泄漏的最直接有力的依據(jù),，可燃燒氣體探測,、煙感和溫感警報的出現(xiàn)則表明火災(zāi)發(fā)生。
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