使用LNG储罐时如何避免翻滚、溢出及泄漏等问题

经燕化工平台 2024-03-19

LNG储罐存储的都是一些易燃易爆的危险气体，因此安全性要求非常高，虽然LNG储罐的应用得到了很好的发展，但是难免会出现很多危险，今天就针对如何降低LNG储罐出现风险进行详细讲解。

大家应该都知道，LNG储罐存储的都是一些易燃易爆的危险气体，因此安全性要求非常高，这些危险的存储设备，其危险是一直都存在的，对于其他一些相关设备也是一样。虽然LNG储罐的应用得到了很好的发展，但是难免会出现很多危险，今天就针对如何降低LNG储罐出现风险进行详细讲解：

1、LNG储罐的外壳采用不锈钢建造，因为不锈钢外罐可以起到暂时容纳泄漏LNG液体的作用，耐火能力高于普通碳钢，耐冲击和耐碰撞能力强，具有较好的耐腐蚀性，可保证船用罐使用寿命。

2、LNG储罐的接头、阀件、气化器应设置在气密性极好的冷箱内，这样可以围堵泄漏的LNG,防止可燃气体扩散，缩小危险区域。

3、采取集成设计方案，将LNG储罐、冷箱、热交换器、机座、水幕保护管路等进行整体设计和制造，形成“供气单元”,这样既利于整体控制风险，又便于进行产品认可。

一、使用LNG储罐时如何避免出现问题

对于LNG储罐的一些知识，相信大家已经有了初步的了解，尤其是安全性方面的问题，LNG储罐主要是用于一些气体的存储，为了避免在对其使用时出现一些问题，对于LNG储罐的使用我们便需要做到以下几点：

1、要定期分析液氧中的乙炔浓度，将浓度控制在0.1×10-6以下，否则应排放液氧；

2、使用LNG储罐进行液氧密闭贮存时，必须有人监视压力，防止超压；

3、液氧不能溅到无保护的皮肤上，以免发生严重冻伤；

4、当贮槽已经排空所有液体，但是又不能马上进行加热时，必须立即关闭全部阀门。因为槽内温度很低，湿空气会通过相连的管道侵入内部，造成结冰堵塞管道的事故。

二、LNG低温储罐出现翻滚现象的原因

LNG在储存过程中，由于外界热量的传入会产生蒸发，低沸点组分先于高沸点组分蒸发。因此，LNG低温储罐中LNG的组成会随时间而略有变化，较重的碳氢化合物的含量有所增加。一般由外界传入热量导致储罐内LNG蒸发的速度很小，所蒸发的天然气可以再次进行液化或送入城市天然气管网。

当储罐内的LNG用得差不多时，就需要及时补充。由于LNG的密度、蒸气压等参数与温度有关，当新注入储罐LNG的密度与储罐内剩余LNG的密度不同时，就会暂时形成分层现象。由于层与层之间的传热和传质，层与层逐渐混合，在这过程中LNG蒸发速度也在变化，在一些特定条件下，蒸发速度会剧增，出现翻滚现象，导致LNG储罐内的压力超过设计要求。

1、关于LNG的翻滚

LNG的翻滚实际上是一种剧烈蒸发的过程。当储罐内的LNG出现明显的分层现象时，由于上层LNG静压的抑制作用，使得外界传入的热量无法使下层的LNG及时蒸发，造成下层LNG处于过饱和状态。当储罐内上层的LNG密度大于下层时，下层LNG突然上升，导致迅速蒸发。如果实际操作中没有预防措施，会导致严重的事故。

例如有一个LNG天然气储罐，罐内剩余的LNG组成与LNG船运来的LNG组成有所不同。当温度略高些的船运LNG从LNG储罐底部侧面灌入时，由于温差很小，新的LNG与原来LNG几乎没有混合，储罐内的压力取决于罐内原来的蒸气压。当灌装完后，LNG液化天然气储罐内会出现分层现象，即原来处于饱和状态、密度较小、温度较低的剩余LNG处于上层，新灌入处于过饱和状态、密度较大、温度较高的船运LNG处于下层。由于罐内对流传热和传质以及外界导入的热量，原来剩余LNG的温度逐渐上升，经过一段时间后，与新灌入LNG的温度趋于一致。在这过程中，上层LNG中的甲烷也在不断蒸发，由于甲烷的蒸发使得上层LNG的密度增加。当其密度大于下层LNG密度时，便沉入下层，导致原处于下层的过饱和状态的LNG上升，使得其中的甲烷大量蒸发。如果新灌入原处于下层的LNG量很大，迅速蒸发的甲烷无法及时从排气管排出，导致压力上升。如果安全阀打开也不能释放压力，LNG储罐就将承受过大的压力。

2、处理的方法：

①轻LNG从槽底进料，或重LNG槽顶进料，或两者结合使用；

②在槽内安装一自动密度仪检测不同密度的层；

③用槽内泵使液体从底至顶循环；

④保持LNG的含氮量低于1%，并且密切监测气化速率。

三、如何控制LNG储罐溢出与泄漏

在规划LNG储罐时，应充分考虑到LNG在储存和装卸过程中的泄漏或溢出对工作人员和主要设备的潜在危害性。如果出现LNG溢出或泄漏，应严格控制LNG的流淌、扩散或流入下水道，防止其急速汽化后与空气混合形成易燃、易爆的混合气体。

万一LNG储罐发生泄漏，应在储罐周围和装卸区设置有阻隔LNG向四处流淌扩散的设施，这有助于将LNG泄漏产生的危害降到最低限度。对于小型LNG储罐，常见的方法是在储罐周围设置屏障，如堤堰、护墙或蓄液坑等。对于有可能产生泄漏的阀门、接头处则需设置挡板，以防止LNG的喷射；下方要设置集液盘，收集泄漏的LNG，并通过排液管引入蓄液坑。当LNG向外溢出或泄漏时，可将LNG集中在堤堰、护墙或蓄液坑内，避免LNG四处流淌，对于大型LNG储罐，最好将储罐建在地下，使储罐内最高液面低于地平面。

堤堰、护墙或蓄液坑的蓄液能力，主要根据储罐的最大容量来考虑，同时还应充分考虑到冬季积雪或其他因素的影响，因此应使它们的蓄液能力留有一定的裕度。蓄液能力应大于储罐满载时LNG的总体积。

文章内容来源经燕化工平台，责任编辑：胡静，审核人：李峥