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LNG 储存安全问题分析及对策
液化天然气〔LNG〕在储罐储存中可能发生涡旋、爆喷等安全事故。1971 年 8 月，意大利 La Spezia 的某 LNG 储配站，在储罐充注 LNG 约 18 h 后，储罐压力突然迅速升高，罐内 318 立方米的 LNG 急剧汽化顶开安全阀全部放空。1993 年 10 月，英国燃气公司某储配站的 LNG 储罐，压力突然上升，罐上两个安全阀被顶开，紧急泄放阀同时开启，罐内 150 t 天然气全部被放空。无论 LNG 液化厂还是接收站或气化站，均必需储存大量 LNG，但 LNG 储存温度极低〔-162 ℃〕且易燃易爆，必定碰到一些特别的安全问题必需要处理。因此，研究 LNG 的储存特性具有重要意义。
        1 分层翻滚和间歇泉
        1.1 分层翻滚的形成机理及预防
        由不同气田的天然气生产的 LNG，成分和密度可能不同，如果将其储存在同一储罐中，重的往下沉，轻的向上浮，因而形成分层。由于储罐从外界吸热，上层 LNG 中的轻组分首先蒸发，密度增大，而下层 LNG虽然汲取外表热量，但因上层 LNG 的压制，蒸发温度升高，导致下层液体形成独立的自由热循环，能量不断积聚，温度升高，导致密度减小。当上下层 LNG 密度接近时，下层 LNG 突然上升而越过上层 LNG。上层 LNG 被下层温度高的 LNG 加热而快速蒸发，下层LNG 翻上来之后失去上层 LNG 的压制，因压力降低而处于过热状态，进而剧烈蒸发形成翻滚。翻滚时上下层 LNG 的迅速混合加快了罐内 LNG 的流动，蒸发率骤升，导致储罐压力骤增，如果罐内 LNG 超过制定压力，大量 LNG 将从安全阀喷出，导致安全事故。
        同品种的 LNG 也会产生分层和涡旋，这是因为LNG 在储存中轻组分率先蒸发而导致密度变大，即所谓的“老化〞。老化后的 LNG 密度增大下沉，轻组分没有蒸发的下层 LNG 上浮，产生分层。LNG 中含氮越多老化越快，这是由于氮的常压沸点为 -195.8 ℃，低于甲烷的沸点-161.5 ℃，因此在LNG中率先蒸发。
        而在储存条件下，氮的密度约为 613 kg/m3，是甲烷密度 (425 kg/m3) 的 1.44 倍，氮蒸发后，LNG 因密度减小而上浮，随着时间的延长，在液面上积聚一层密度较小的液层，使罐内液体分层。可见，将不同成分或密度的LNG 分开储存，是防止罐内 LNG 分层的主要方法。
        1.2 间歇泉的形成机理及预防
        向储存有 LNG 的储罐中充入新的 LNG，正确方法如下：使用喷嘴管或多孔管充注，较重的从上部充注，较轻的和等重的从下部充注。在储罐内安装温度和压力传感器，当两层 LNG 间温度差大于 0.2 K 或密度差大于 0.5 kg/m3时，罐内 LNG 可能已经发生分层，必需要采纳搅拌或用泵循环的方法消除。向空罐注入LNG 前，可先用少量 LNG 对其喷淋预冷，防止因罐壁温度高而使 LNG 蒸发。如果储罐底部存在很长且充满 LNG 的竖直管路，因管内流体受热而产生蒸发气体，可能定期发生 LNG 突然喷发的现象。其原因是：管内的蒸发气体不能及时上升到油面，因而温度不断升高，密度减小，当气体产生的浮力足以克服 LNG 液柱高度产生的压力时，气体就会突然喷发。气体上升时，同时将管内的 LNG 也推入储罐，因竖管内的 LNG温度比储罐内的 LNG 温度高，故使罐内 LNG 大量气化，导致罐内压力迅速升高。如果竖直管路的底部存在较长的水平管路，这种现象将更为加严重。管内LNG 被推入储罐后，管内压力下降，储罐内的 LNG 补充进去，重新开始能量集聚，经过一段时间，再次喷发。
        这种间断性的喷发称为间歇泉。罐内压力突然上升，可能导致安全阀开启。竖管内的 LNG 被周期性的减压和增压，导致液体不断地排空和充注，管路中产生的甲烷蒸气被重新注入的 LNG 冷凝，形成水锤现象，产生很大的瞬间高压。这种高压可能造成管路中小的垫圈和阀门损坏。为防止间歇泉现象，储罐内避免设置过长管路，假设必必需设置，应关闭竖管底部的截断阀。
        2 LNG 充注和压力控制
        空储罐 ( 或管路、设备 ) 一般充满空气，充注 LNG前，必需先用氮气、二氧化碳等惰性气体置换罐内空气，使罐内含氧量达到安全规定，再用 LNG 蒸气置换罐内惰性气体，之后进行冷却降温柔充注 LNG。如储罐必需进行内部检修，应先用惰性气体置换 LNG，再用空气置换惰性气体，相关指标达到安全规定后才能进入。
        LNG 受热膨胀，因此向储罐内充注 LNG 时，必必需留有膨胀空间，最大充装容量可以依据储罐安全阀设定压力和充注压力查图确定〔图 1〕。LNG 储罐一般装有两套独立的液位测量装置，同时配有高液位报警器，用以监视和控制液位。