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(chǔ)罐進(jìn)入同一儲(chǔ)罐內(nèi)并存放較長(zhǎng)時(shí)間,，容易引起分層,。密度較大的LNG由于重力的作用積聚在儲(chǔ)罐底部，而密度小的LNG停留在儲(chǔ)罐上部,，形成上下兩層相對(duì)單獨(dú)的對(duì)流,。底部LNG受到上部LNG抑制的作用,，未達(dá)到飽和狀態(tài)，因此蒸發(fā)速度相對(duì)于上部LNG較慢,。由于儲(chǔ)罐不可能完全絕熱,，外界熱量總會(huì)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(shí)一部分氮?dú)獾戎亟M分的揮發(fā),，使LNG的密度減小，底部的LNG會(huì)逐漸由未飽和狀態(tài)過渡到飽和狀態(tài),，隨著氮?dú)獾戎亟M分的揮發(fā)，外界熱量的持續(xù)進(jìn)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(shí),，在原來分層的界面處會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的擾動(dòng),，上、下兩層LNG形成強(qiáng)烈的對(duì)流,，下層的飽和狀態(tài)會(huì)變成超飽和狀態(tài),，進(jìn)而產(chǎn)生大量的蒸氣，同時(shí)劇烈的對(duì)流導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力急劇上升,，分層被破壞,，形成所謂的“翻滾”。2,、分層檢測(cè)
由于LNG分層是 引發(fā)翻滾的前提,，因此，在實(shí)際操作過程中檢測(cè)和防止LNG分層非 常重要,。一般可以采取下列方法：
(1)沿LNG儲(chǔ)罐的高度設(shè)置多個(gè)測(cè)溫點(diǎn),，垂直間距不大于2m。當(dāng)相鄰的2個(gè)測(cè)溫點(diǎn)溫差達(dá)到0.8℃時(shí),，說明儲(chǔ)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(chǔ)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?jī)?yōu)化卸料方式,。
3,、預(yù)防控制措施
當(dāng)船運(yùn)LNG注入儲(chǔ)罐時(shí)，液化天然氣儲(chǔ)罐在卸料時(shí)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(jì)可使不同密度的LNG以不同的方式進(jìn)入儲(chǔ)罐,。通常,，為防止儲(chǔ)罐內(nèi)LNG發(fā)生分層和翻滾，密度大的LNG從上部進(jìn)入,，密度小的LNG從下部進(jìn)入,。卸料的同時(shí)也要考慮 儲(chǔ)罐壓力的變化，一般密度差很小時(shí),，采用底部卸料方式,，此方法適用于期 貨貿(mào)易來船，因?yàn)槠?貨貿(mào)易的LNG多數(shù)來自同一產(chǎn)地,。同時(shí),，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(shí),，LNG在儲(chǔ)罐中停留的時(shí)間會(huì)很長(zhǎng),，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(shí)再次卸船時(shí),，就有可能形成LNG的分層。即使來自同一產(chǎn)地也要加強(qiáng)監(jiān)測(cè),，選擇合適的卸料方式,。
在實(shí)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(jìn)的儲(chǔ)罐儀表系統(tǒng)和第三方軟件對(duì)罐內(nèi)LNG的狀態(tài)進(jìn)行分析,，在整個(gè)罐壁高度上進(jìn)行溫度、密度檢測(cè),，采集相關(guān)數(shù)據(jù)并通過軟件計(jì)算,、擬合。
二,、消防和輔助設(shè)施
整個(gè)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(cè),、煙感,、溫感、低溫監(jiān)測(cè)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(cè)到火災(zāi)或者低溫信號(hào)后就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行水噴淋。干粉滅火一般位于儲(chǔ)罐的安全閥平臺(tái),，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(cè)探頭的警報(bào)是 判斷LNG泄漏的最直接有力的依據(jù),，可燃燒氣體探測(cè)、煙感和溫感警報(bào)的出現(xiàn)則表明火災(zāi)發(fā)生,。
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