王全国，鲍 磊，张国飞，李兆慈，李爱华

(1.中国石化安全工程研究院，山东青岛 2661012.化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛 2661013.中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室，北京 1022494.青岛泰能燃气热力设计有限公司，山东青岛 266072)

液化天然气储存过程分层与翻滚预测研究进展*

王全国1,2，鲍 磊1,2，张国飞3，李兆慈3，李爱华4

(1.中国石化安全工程研究院，山东青岛2661012.化学品安全控制国家重点实验室，山东青岛2661013.中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室，北京1022494.青岛泰能燃气热力设计有限公司，山东青岛266072)

总结了国内外液化天然气储存过程中分层与翻滚的机理及常用预测模型，分析了各模型的特点，并对LNG翻滚的实验和数值模拟研究进行了综述。

液化天然气 储存 分层 翻滚

由分层引起的翻滚是液化天然气(LNG)在储存过程中的一大安全隐患。发生翻滚是由于两分层剧烈混合，产生大量的蒸发气，使储罐内压力急剧上升，储罐超压大量气体排放，不仅存在火灾危险而且还可能造成巨大的经济损失[1-4]。在实际生产中，主要采取将不同产地的LNG分开储存，或对不同物性的LNG采取合理的充装方式，预防LNG储罐翻滚，并对氮气含量、LNG密度差和温度差采取监测等措施[2-3]。国内大型LNG储罐采用LTD监测系统显示不同高度LNG的密度差，控制临界密度差。研究表明，仅仅改变充注策略无法避免密度分层的形成，因此研究LNG储罐出现分层后的翻滚现象非常必要。

1 分层与翻滚的理论模型

早在20世纪50年代，由于航空航天事业发展的需要，很多学者对液氢、液氧和液氮等低温液体的储存进行研究[1-4]，为研究LNG分层翻滚现象提供了经验。……