LNG翻滚是一种热不稳定性现象,这种热不稳定性是由密度变化引起的,其产生的必要条件是分层界面受到扰动。界面扰动既包括“边界层穿透”,也包括界面的“涡旋混合”。分层界面的破坏首先出现在流动边界层,因为此处的流动最为活跃,但是由于边界层流动只局限在分界面附近,因此它对分层界面的直接破坏仅仅发生在流动边界层内。除边界层穿透破坏之外,上层液体的射流作用也会破坏分层循环流动,因为上层液体的射流冲击作用既可以直接破坏分层界面,又可通过“涡漩混合”不断扩大其破坏范围。
也就是说,LNG的翻滚实际上是一种剧烈蒸发的过程。
天然气储罐翻滚现象以及原因是什么?
介绍一下从产生分层到产生翻滚的过程:
如果LNG储罐内LNG形成两层以上分层,LNG储罐内就会形成翻滚或相对突然的LNG混合。
翻滚现象
根据热输入(即温度)原理,如果高浓度(重)液体(A)注入到了LNG储罐的底部,低浓度(轻)液体(B)注入到了储罐上部,如下图所示,“A”液体就会吸收LNG储罐底部和侧边(壁)的热函,这样就会使“A”液体的浓度变小。
另一方面,由于LNG储罐表面的甲烷首先蒸发,“B”液体的浓度变得越来越大。
最后,当两个浓度达到相同值时,就出现“翻滚现象”(迅速混合A,B两种液体),将产生大量的BOG(短时间内为:50吨/小时到100吨/小时), 这可能会使LNG储罐的PSV发出爆裂声,损坏LNG储罐。
翻滚现象的原理图
从表面蒸发使LNG变重
孕育期(早期分层和后续翻滚之间的时间)和翻滚的强度取决于几个参数: 包括早期浓度的差值、分层的相对厚度、底层早期捕获的过热量、储罐的几何形状和每层及各层之间的热输入。 (通常情况下,早期分层和后续翻滚的间隔时间为一周。)
所以应该选择适当的注入方法(或顶部注入,或底部注入),这样浮力作用在混合储罐内容物时就可以起到帮助作用。
看看这个: