LPG和LNG的儲運安全性研究.pdf

1、隨著地球環(huán)境的日益惡化以及人們對生活品質(zhì)要求的提高，社會對清潔能源的需求量越來越大，液化石油氣（LPG）和液化天然氣（LNG）作為兩大清潔能源，在我國得到了快速發(fā)展，為我國的社會進步做出了很大貢獻，但是，LPG和LNG在給人們帶來諸多方便的同時，也給社會帶來了災(zāi)害隱患。自從LPG和LNG誕生以來，在它們的存儲運輸過程中，已經(jīng)發(fā)生過成百上千的安全事故，造成了巨大的生命財產(chǎn)損失，為了讓人們能夠安全利用可燃低溫液化氣體，盡量避免災(zāi)害的發(fā)生，它

2、們的儲運安全性研究變得愈發(fā)重要。
　　在高溫天氣環(huán)境下，LPG儲罐或槽罐不可避免的會暴露在高溫陽光輻射下，高壓存儲或運輸狀態(tài)下的LPG罐沒有隔熱層的保護，因此，罐內(nèi)的LPG會大量吸收熱量，導(dǎo)致溫升高，進而造成罐內(nèi)壓力上升，可能造成 LPG罐超壓，發(fā)生危險。為了研究罐內(nèi)液體的熱響應(yīng)特性，本文建立了 LPG罐的物理模型，使用大型通用CFD軟件FLUENT進行了數(shù)值模擬研究，對槽罐在高溫天氣下的溫度場、壓力場、速度場進行了模擬計算，得出

3、了槽罐內(nèi)溫度和壓力云圖以及速度矢量圖。對不同充裝率、不同大小、不同壁溫的槽罐進行了模擬對比試驗，計算出了不同情況下槽罐內(nèi)的壓力和溫度隨時間的變化情況。結(jié)果表明，充裝率越高，罐內(nèi)的壓力上升越快，同等條件下，50％和80%充裝率的槽罐比充裝率為30%的槽罐的最終壓力分別高出65.7%和136.5%；槽罐的大小對液化石油氣的安全運輸有很大的影響，槽罐越小，罐內(nèi)壓力和溫度上升越快，邊長為0.2m的槽罐，最終壓力是邊長20m槽罐的將近7倍，溫度平

4、均高出3℃。最后對槽罐和流體系統(tǒng)進行了熱力學(xué)分析，得出系統(tǒng)是一個由外界輸入能量，在內(nèi)部又有能量耗散的耗散結(jié)構(gòu)。
　　翻滾是影響LNG存儲安全的重大威脅，本文以世界著名的翻滾事故—發(fā)生在意大利的La Spezia翻滾事故為背景，使用FLUENT軟件將事故中的儲罐狀況和各種條件經(jīng)過簡化和理想化以后，建立了儲罐的三維幾何模型和數(shù)學(xué)計算模型，研究了LNG發(fā)生分層后，各層之間的熱質(zhì)傳遞量隨時間的變化情況，同時也分析了不同分層的溫度和密度的變