基于FLUENT软件的大型LNG储罐预冷研究.pdfVIP

学兔兔 0 天然号与石油 2015年 08月 NATURALGASAND OIL 基于FLUENT软件的大型LNG储罐预冷研究 董文浩 郑 劲 许培林 郭海峰 季夏夏 1．“油气藏地质及开发工程”国家重点实验室 ·西南石油大学， 四川 成都 610500； 2．中国石油集团川庆钻探工程有限公司， 四川 成都 610051 摘 要 ：LNG储罐预冷是LNG接收站正式投入工作前的重要环节，目前我国主要采用顶部环 状喷注方式进行LNG储罐预冷。为了避免预冷过程 中出现壁面温差过大的现象，利用 FLUENT软 件对16X10 InLNG储罐预冷过程进行了模拟研究，分析 了目前储罐在预冷过程中存在的问题，并 对预冷方式进行 了改进。研究表明：顶部预冷方式容易造成储罐内冷量聚集；管径和进气速度是罐 内温度层形成的重要影响因素，改进后的柱状预冷方式能更好地防止储罐内壁产生大温差，加强储 罐的使用安全性，延长使用寿命。 关键词 ：LNG储罐；预冷；模拟；影响因素 DOI：10．3969／i．issn．1006—5539．2015．04．017 0 前言 储罐所有阀门。储罐内部保持微正压，通过调节 XV146 随着我国能源需求的不断增长，引进LNG有利于优 阀打开氮气预冷管线，开始喷注冷却氮气或BOG气体对 化我国能源结构，有效解决能源供应安全和生态环境保护 储罐进行预冷 ，LNG全容储罐设计压力29kPa，所以开 的双重问题，对实现社会经济的可持续发展具有重要作 车预冷时罐内压力须控制在20kPa以下 …。 用。未来一段时期内，LNG将成为我国天然气市场的主力 军，LNG储罐预冷则是LNG接收站正式投运前的关键环节。 放空 目前我国LNG储罐预冷主要采用的是顶部环状喷 DN80l DN 80 注方式 ，在喷注过程中气体 由上 向下运动，罐壁在轴向 BOG总管 两 面 一 上出现较大温差和局部冷却 ，致使储罐内壁产生过大的 应力并出现异常收缩现象，由此产生的应力与储罐建造 和焊接过程中产生的应力叠加，导致储罐在应力集 中处 破裂 。因此，针对环形壁面温差过大的现象，基于FLU— ENT软件对 16X10m LNG储罐的液氮预冷过程进行模拟 XV 149 DN 950 喷淋环 研究，分析了顶部环状喷注方式在预冷过程中存在的问题， 卸料总管 提出了柱状喷注方式，并对两种预冷方式进行了比较。 循环线 高压排 1 LNG储罐预冷 低压排 XV 154 DN 300 1．1 预冷方式 XV 150DN300 卸料总管 LNG储罐预冷是通过预冷管线喷淋完成，LNG储罐 结构及工艺流程示意图见图 1。氮气置换完成后 ，关闭 图1 LNG储罐结构及工艺流程示意图 收稿 日期 ：2015一O1—04 作者简介：董文浩 (1988一)