姚 云 张湘凤 曲顺利 王武昌 李玉星

(1中海油山东化学工程有限责任公司 济南 250101)

(2中国石油大学(华东) 青岛 266580)

LNG储罐内翻滚现象临界判据的数值模拟

姚 云1张湘凤1曲顺利1王武昌2李玉星2

(1中海油山东化学工程有限责任公司 济南 250101)

(2中国石油大学(华东) 青岛 266580)

利用Fluent软件分别对160 000、30 000和5 000立方米LNG储罐内的翻滚现象进行了数值模拟，并将翻滚过程中的密度变化幅值与翻滚时间的比值定义为翻滚系数来表征翻滚的剧烈程度，得到了不同罐容LNG储罐内的翻滚现象随初始密度差的变化规律。研究结果发现:不同罐容的LNG储罐均存在一个翻滚的临界密度差，当初始密度差小于临界密度差时，储罐内相邻两层LNG的混合过程较为平稳;当储罐中相邻两层LNG的密度差大于临界密度差时，翻滚有明显的加速趋势。计算结果表明160 000立方米储罐的临界密度差区间为0.78—0.82千克每立方米，30 000和5 000立方米储罐的临界密度差区间为4—5千克每立方米。这些临界密度差区间值可作为不同罐容储罐的分层与翻滚判据，用于指导储罐设计和实际工程操作。

LNG储罐 翻滚 临界密度差 判据 数值模拟

1 引言

LNG储罐的分层和翻滚对LNG安全储存存在很大的威胁［1-2］。为了避免LNG在储存过程中发生分层和翻滚现象，必须采取一定的预防措施。找到LNG发生分层和翻滚的判据，结合LNG储罐的密度、温度等测量系统对LNG储罐内的情况进行实时的监测、判定是一种行之有效的方法。在LNG的储存过程中，储罐内不同液位处LNG的温度、密度会产生变化而出现密度差和温度差。……