LNG儲罐可以通過空氣對流及絕熱體傳導(dǎo),而時刻發(fā)生著熱量的傳遞,使罐內(nèi)介質(zhì)受漏熱影響發(fā)生氣化,直接導(dǎo)致LNG儲罐內(nèi)壓力升高,進而影響到儲罐安全及密閉儲存時間。通常,儲罐漏熱量用日蒸發(fā)率的數(shù)值大小來體現(xiàn),此數(shù)值不僅是衡量LNG儲罐絕熱保冷性能的重要指標,而且也是LNG儲罐的一項競爭性經(jīng)濟指標。
日蒸發(fā)率是衡量LNG儲罐絕熱性能的重要指標,有效了解儲罐日蒸發(fā)率,將有利于LNG儲罐安全運行的維護。
標準推薦的測定方法
1、稱重法
稱重法需要一套稱量系統(tǒng),需要對連同LNG儲罐一起進行測量前后質(zhì)量,故適用于測量小型LNG儲罐。因此,不適用于大型LNG儲罐的日蒸發(fā)率的測定。容器的有效儲存質(zhì)量可以根據(jù)LNG儲罐的有效儲存體積及工作壓力下的介質(zhì)密度計算得到。一般稱重法的測量時間應(yīng)長一些為好,否則測量時間太短,將會引起較大的誤差,原因是在時間太短的情況下,低溫液體損耗少,而儀器存在一定的誤差,且儀器誤差所占的比例較大,這將會引起較大的測量誤差。隨著時間的推移,LNG儲罐的損耗逐漸增大,而儀器誤差所占比例逐漸減小,從而測量精度越來越高。
2、蒸汽流量法
由于濕式流量計在測量氣體體積總量時,準確度較高, 所以蒸汽流量法一般采用濕式流量計。特別是小流量時,其測量誤差較小。
利用蒸汽流量法測得的日蒸發(fā)率值略小于實
際值
,
這是由于隨著
LNG
儲罐中液體的蒸發(fā)
,
蒸
發(fā)掉的液體占據(jù)的空間將蒸汽填補
,
結(jié)果一部分
蒸汽留在容器中
,
于是通過流量計的氣體量少于
實際的蒸發(fā)量
。
因此
,
可以通過液體密度與蒸汽
密度對測量值予以校正
利用蒸汽流量法測得的日蒸發(fā)率值略小于實
際值
,
這是由于隨著
LNG
儲罐中液體的蒸發(fā)
,
蒸
發(fā)掉的液體占據(jù)的空間將蒸汽填補
,
結(jié)果一部分
蒸汽留在容器中
,
于是通過流量計的氣體量少于
實際的蒸發(fā)量
。
因此
,
可以通過液體密度與蒸汽
密度對測量值予以校正
在工藝條件及現(xiàn)場條件允許的情況下,只需要將流量計安裝LNG儲罐氣相管路上,測量時關(guān)閉除流量計所在管線以外管線的閥門,即在測量時,不能進行進出液,也不能通過BOG(BoilOffGas,低溫儲罐受熱后,液體介質(zhì)蒸發(fā)所產(chǎn)生的低溫氣體)壓縮機對LNG儲罐內(nèi)的介質(zhì)蒸發(fā)氣進行壓縮再液化。因此,為安全起見應(yīng)密切注意儲罐的壓力變化。
公式計算法
1、蒸汽流量間接法
蒸汽流量間接法是間接的通過蒸汽流量進行
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程及蒸發(fā)量的計算公式推得LNG儲罐日蒸發(fā)率的計算公式為:
在測量到緩沖罐內(nèi)蒸發(fā)氣體的溫度、壓力值,以及LNG儲罐內(nèi)介質(zhì)不同壓力下對應(yīng)的密度及氣化潛熱后,就可以得到日蒸發(fā)率。蒸汽流量間接法適用于與LNG儲罐相連的氣相管線與BOG壓縮機前的緩沖罐為直接連接,不允許分流,同時應(yīng)確保BOG壓縮機處于關(guān)閉狀態(tài)。
2、自然升壓法
自然升壓法指設(shè)備在低溫液體充分冷卻后,關(guān)閉所有閥門,不允許氣體排出,外界熱量進入設(shè)備,使部分低溫液體蒸發(fā),罐內(nèi)無氣體排出,設(shè)備內(nèi)的壓力升高,根據(jù)壓力升高所對應(yīng)的蒸發(fā)氣的密度和體積,換算出設(shè)備的蒸發(fā)率。這種測量 方法適用于帶壓儲存的LNG儲罐,如LNG球罐、LNG子母罐、LNG儲槽等設(shè)備。即要考慮在24h的自然升壓過程中,LNG儲罐的壓力變化不會對LNG儲罐帶來安全儲存的問題。
LNG儲罐充裝LNG并穩(wěn)定后,儲罐處于封閉系統(tǒng),環(huán)境的漏熱使儲罐內(nèi)的部分LNG蒸發(fā),導(dǎo)致儲罐內(nèi)的壓力升高,密閉LNG儲罐在24h內(nèi)蒸發(fā)的氣體質(zhì)量與儲罐內(nèi)出始的質(zhì)量之比即為自然升壓法測得的密閉LNG儲罐的蒸發(fā)率。自然升壓法計算LNG儲罐日蒸法率的計算公式為:
α2為自然升壓法測LNG儲罐的日蒸發(fā)率,%/d;△m為24h內(nèi)蒸發(fā)損耗的液體質(zhì)量,g/d;V3為24h前對應(yīng)的P1壓力下的蒸汽體積,m3;V4為24h后對應(yīng)的P2壓力下的蒸汽體積,m3
;V0為LNG儲罐內(nèi)液體的體積,m3;為24h前對應(yīng)的P1壓力下的飽和蒸汽密度,kg/m3;為24h后對應(yīng)的P2壓力下的飽和蒸汽密度,kg/m3;ρ0為LNG儲罐內(nèi)液體密度,kg/m3。自然升壓法可以通過密度計測量LNG在不同壓力下的蒸發(fā)氣體的密度,或是通過理想氣體狀態(tài)方程計算對應(yīng)壓力和溫度下的蒸發(fā)氣的密度,其體積可以通過測量儲罐內(nèi)液體體積來間接的獲得氣體體積。另外,密閉的LNG儲罐內(nèi)的溫度場是不均勻的,
3、液差位法
液位差法是根據(jù)24h后LNG儲罐內(nèi)實際有效液體的體積變化量來折算儲罐的日蒸發(fā)損失。其通過測量LNG儲罐的液位讀數(shù),換算成儲罐的實際體積,計算LNG儲罐的日蒸發(fā)率,由液位差法計算LNG儲罐日蒸發(fā)率的公式為:
4、熱流量計法
LNG儲罐外罐壁面及環(huán)境溫度之間存在一定的溫差,其通過熱傳導(dǎo)為通過熱流量傳感器的熱流密度。使用熱流計法測量LNG儲罐外罐表面單位面積的實際熱流密度,通過實際測量的熱流密度可得到LNG球罐的實際漏熱量。根據(jù)實際的漏熱量,即可計算實際的日蒸發(fā)率。
熱流計法測試宜選擇在陰天并且無風的條件下進行。使用導(dǎo)熱系數(shù)小的導(dǎo)熱硅膠將熱流傳感器與LNG儲罐外罐外表面粘貼,熱流密度的數(shù)值由數(shù)據(jù)記錄儀直接讀出。待連續(xù)10min內(nèi)數(shù)據(jù)記錄儀上的讀數(shù)穩(wěn)定后,讀取數(shù)據(jù)記錄儀上的讀數(shù)波動范圍內(nèi)的平均值作為實際測量值。
LNG儲罐處于平衡態(tài),漏熱也趨于平衡,根據(jù)熱流傳感器在LNG儲罐不同部位的測試值,計算LNG儲罐單位面積的熱流量的平均值,然后依據(jù)LNG儲罐內(nèi)外罐表面積的當量幾何平均值計算LNG儲罐總的實際漏熱量,用測量后的實際漏熱量計算LNG球罐的實際日蒸發(fā)率公式:
四川許潤能源科技有限公司是專業(yè)的國內(nèi)壓力容器制造企業(yè),公司主要生產(chǎn)低溫壓力容器、加氣站成套設(shè)備系統(tǒng)、工業(yè)氣體設(shè)備系統(tǒng)、鍋爐煤改氣方案、各類化工容器、非標容器及杜瓦瓶(焊接絕熱氣瓶)產(chǎn)品,重點產(chǎn)品有低溫儲罐,焊接絕熱氣瓶,儲氣罐等。作為專業(yè)的壓力容器儲罐廠家,為廣大客戶提供最合理的低溫儲罐價格,LNG儲罐價格。