LNG储罐内翻滚现象的安全管理

LNG的翻滚现象是LNG安全储存的重大隐患。目前对LNG储罐内翻滚发生的机理及过程还缺乏深入的研究。建立了LNG储罐内翻滚的物理模型和数学模型,并对密度差为0.5Kg/m3的5000m3储罐进行了试验,清楚演示了储罐内发生翻滚的过程。研究表明,在重力的作用下,储罐内不同分层间由于密度差的存在,分层间的LNG会发生剧烈混合现象,即翻滚。通过计算和分析,可以为储罐设计和实际生产操作提供依据。     

液化天然气储罐翻滚事故分析

随着世界能源紧缺现状的出现,天然气工业在我国的不断发展,液化天然气成为了一种成效卓著的储运方式,那么,随乊而来的便是液化天然气的安全问题,分层、翻滚是液化天然气在储存过程中有可能出现的一种极其危险的事故现象。通过FLUENT模拟软件对LNG储罐中不同物性参数的液化天然气在罐体漏热情况下进行数值模拟,在此乊前通过计算对大型LNG储罐漏热进行求解,将计算得到的热流密度近似取成10W/m2,以此作为模拟时边界条件的罐壁、罐底漏热量,模拟得出翻滚发生的开始和结束时间,最后通过翻滚发生持续时间计算仅翻滚时所造成的LNG损失,约334 t,翻滚发生前,储罐内的气相空间压力梯度约为32 kPa/h,仅约20 min便会使储罐内正常操作压力超出安全阀设定压力。由此可见,液化天然气翻滚事故的发生不仅会造成液化天然气本身的一大浪费,同时也会对人身及财产安全构成巨大威胁,因此,深入研究LNG翻滚对社会发展具有深远意义。     

LPG低温常压储罐内物料翻滚的原因及措施

研究和对比了LNG低温储罐和LPG低温储罐内发生物料翻滚的根源,分析、探讨了低温储罐内物料发生分层和翻滚的可能性,及LPG等液化轻烃低温储罐监测和防止翻滚的手段。     

LNG储罐分层涡旋事故的热对流特性

不同密度的LNG液体在储槽内会形成稳定分层。本文根据相似性定律,分析了盐水模型与LNG分层的相似性条件,建立了LNG储罐分层模拟实验台,以模拟LNG储罐中分层时的密度场、外热源场。通过分层形成条件实验和不同漏热条件下的分层破环实验,描述了分层涡旋事故的演化过程,得到了分层形成的条件、破坏机理,涡旋产生的原因及其时间预测,并讨论了初始密度差、分层高度和漏热等因素对分层涡旋事故的影响。     

大型LNG储罐充注引分层的数值模拟研究

研究大型LNG储罐充注对分层的影响规律,对了解大型LNG储罐分层现象及翻滚的预防有着重要意义。运用动网格技术建立了大型LNG储罐三维充注模型,分别研究了充注口速度、高度、长度、角度、管径等因素对分层的影响。结果表明:大型LNG储罐的最佳速度为5 m/s左右,当充注流量一定时,要根据最佳流速来确定充注口管径。当轻流体充注时,充注口角度在0°时最佳,且充注口高度越低越好;当重流体充注时,充注口角度在45°—60°范围内最佳。     

LNG储罐罐表系统设计

液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)的主要成分是甲烷，是地球上最清洁的化石能源，液化天然气主要的存储方式是LNG储罐，是液化天然气工业中的核心设备，因此LNG储罐的安全是工厂安全运营的重中之重。其中LNG储罐中容易发生“翻滚”的现象，因为储罐内液化天然气的大量蒸发进而引发非常严重的事故，所以需要预防和消除“翻滚”现象。因此可通过对LNG储罐设置罐表系统，来检测储罐的温度、压力、液位及防止储罐“翻滚”等，并设置泄漏报警系统、消防灭火系统、可燃有毒报警系统，保障储罐的安全稳定运行。本论文主要研究和设计了罐表系统组成及防“翻滚”系统，为罐表系统在LNG储罐中安全运营及管理提供指导。     

LNG储罐进料方式的研究

在LNG卸料操作中,船上的LNG进入储罐,也伴随着热量的输入,因此,会产生大量的闪蒸气,使储罐的压力升高。选择合适的充装方式,不但可以降低LNG储罐的压力,也可以减少翻滚的发生,为企业带来安全可靠地运行和最大的经济效益。     

LNG低温储罐绝热性能的验证

LNG低温储罐的保冷性能直接影响到BOG压缩机的能耗,本文通过探讨LNG低温储罐的绝热性能,详细分析影响LNG低温储罐自然漏热的各种因素,并通过计算方法求得以满罐为基准、在最热气象条件下的蒸发气的量,来验证宁夏哈纳斯液化天然气有限公司LNG储罐的绝热性能。     

基于贝叶斯网络的LNG储罐泄漏事故树改进研究

通过对LNG储罐泄漏事故树模型进行分析,得到LNG储罐泄漏事故树的最小割集与结构重要度,确定了LNG储罐泄漏失效系统中的薄弱环节。同时由于LNG储罐的泄漏原因复杂性,而事故树中事件只有正常和失效两态,与工程实际不相符,使得事故树在应用于LNG储罐泄漏原因分析中受到了限制。为了能够提高LNG储罐安全失效分析的准确性,通过贝叶斯网络对LNG储罐事故树的二态性进行了修正。结果表明,修正后的贝叶斯网络模型更加符合工程实际。     

LNG储罐内蒸发气相空间压力动态过程分析

LNG储罐是LNG接收站的核心设备,LNG储罐的正常运行是整个LNG接收站保持正常运转的关键。LNG储存的过程中,外界的热量会不断的透过储罐的保温层,导致LNG蒸发引起液相体积减少且使LNG气液两相的组成发生变化。同时LNG的蒸发使储罐内的压力发生了变化。为了保证储罐内的压力在设计允许范围内,需要对LNG蒸发气体进行处理。LNG储罐内的压力变化规律对储罐的安全操作能起到重要的指导作用,而LNG储罐内的压力取决于蒸发气相空间的压力。蒸发气相空间压力的与环境温度、LNG液体的蒸发、蒸发气压缩机的运转等有关。本文的主要目的是对LNG储罐内的液体的蒸发进行研究,模拟储罐内蒸发气相空间的动态过程,从而对LNG储罐的操作提出指导,对储罐本身的设计提出了一些建议。     

液化天然气接收终端小型实验装置流程设计

海上进口液化天然气(LNG)运输船到达后,通过接收终端卸载、储存、汽化后输送给用户。浙江大学制冷与低温研究所与中石油管道研究中心合作,设计了一套额定流量为2m³·h^-1的LNG接收终端小型实验装置,用于模拟终端运行重要功能和操作特性,包括卸载、储存及汽化过程,同时可提供一般LNG流动特性、分层流动、低温阀门检测、天然气泄漏危险的评估。本实验装置考虑LNG冷能利用实验对装置的扩建需求。通过运行该模拟装置,可以掌握LNG接收终端的操作规律,并对控制、安全等方面积累实际经验。本文给出了该实验装置流程设计和AspenPlus数值模拟结果。     

液化天然气储罐预冷过程温度场数值模拟

建立了液化天然气(LNG)储罐喷淋预冷过程的流动传热与传质模型,对储罐内热物理场和储罐壁面温度的变化进行探讨。分析表明,喷淋进入储罐的LNG液滴并不能完全覆盖整个储罐,液滴进入储罐后,速度迅速衰减并转成垂直下落,同时液滴不断吸热汽化。预冷过程中,LNG的喷淋速度决定了储罐的冷却速度,温降最快的位置出现在储罐底部的中心区域,侧壁温降速度较慢。由于储罐的底部中心区域出现二次流动,阻碍了储罐底壁与内部低温气体的换热,同时由于混凝土对容器的导热,造成容器底部中心区域的温度不减反增的现象。     

大型全容式LNG储罐绝热系统分析

本文以16×104m3LNG储罐为例,针对大型全容式LNG储罐绝热系统进行研究,将传热理论计算与温度场数值模拟分析计算结果进行对比,针对大型LNG储罐形成一套适合工程应用的传热计算方法及设计结构。     

LNG罐式集装箱内筒强度储备分布及设计中注意事项

LNG罐式集装箱是运输液态天然气的设备,较比CNG(压缩天然气)装置,它具有更大的单车运输量。LNG罐式集装箱装载的介质为低温,易燃。对其结构的安全分析是十分重要,必须对设备的各个部分强度进行详尽的分析。对LNG罐式集装箱罐体实际承载情形进行了模拟,通过有限元结构应力分析,给出了LNG罐式集装箱罐体的应力分布,分析了关键部位的强度储备,并提出了罐体改进设计的方案。     

160000m3LNG储罐保冷性能研究

计算了福建160000m3 LNG储罐罐底、罐壁和罐顶的漏热量,根据储罐的日蒸发率估算了储罐的许用漏热量。通过对比计算储罐漏热总量和许用漏热量,分析了储罐的保冷性能。所做的研究对于大型低温设备的设计、研究和工程应用具有一定的参考价值。     

大型LNG单容罐保冷结构设计及绝热验算

对大型液化天然气储罐的绝热保冷材料及其保冷结构进行了详细的研究,提出了用于LNG储罐的保冷材料所应具有的性能及LNG储罐保冷结构特点,并以一台10 000 m~3LNG单容罐的保冷设计为例,验证其自然漏热量和日蒸发率,为大型LNG储罐保冷设计提供了依据。     

大型LNG储罐预冷动态模拟

大型常压LNG储罐在接收站中占有很高的投资份额,是接收站关键的储存容器,在启用时对调试技术的要求较高,其中,储罐的冷却是最重要的预备环节。基于气液两相容积节点原理,建立喷淋LNG蒸发计算模型,搭建大型LNG储罐预冷过程动态仿真平台,以160000 m³大型LNG地上全容储罐为例,计算其在预冷过程中所需要的时间以及预冷所用LNG总量,得到了预冷过程中储罐压力、BOG产生量以及储罐内部温度的动态变化,为设计优化液化天然气储罐预冷策略提供了理论依据。