LPG和LNG的儲(chǔ)運(yùn)安全性研究.pdf

1、隨著地球環(huán)境的日益惡化以及人們對(duì)生活品質(zhì)要求的提高，社會(huì)對(duì)清潔能源的需求量越來(lái)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(guó)得到了快速發(fā)展，為我國(guó)的社會(huì)進(jìn)步做出了很大貢獻(xiàn)，但是，LPG和LNG在給人們帶來(lái)諸多方便的同時(shí)，也給社會(huì)帶來(lái)了災(zāi)害隱患。自從LPG和LNG誕生以來(lái)，在它們的存儲(chǔ)運(yùn)輸過(guò)程中，已經(jīng)發(fā)生過(guò)成百上千的安全事故，造成了巨大的生命財(cái)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(chǔ)運(yùn)安全性研究變得愈發(fā)重要。
　　在高溫天氣環(huán)境下，LPG儲(chǔ)罐或槽罐不可避免的會(huì)暴露在高溫陽(yáng)光輻射下，高壓存儲(chǔ)或運(yùn)輸狀態(tài)下的LPG罐沒有隔熱層的保護(hù)，因此，罐內(nèi)的LPG會(huì)大量吸收熱量，導(dǎo)致溫升高，進(jìn)而造成罐內(nèi)壓力上升，可能造成 LPG罐超壓，發(fā)生危險(xiǎn)。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(jìn)行了數(shù)值模擬研究，對(duì)槽罐在高溫天氣下的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)、速度場(chǎng)進(jìn)行了模擬計(jì)算，得出

3、了槽罐內(nèi)溫度和壓力云圖以及速度矢量圖。對(duì)不同充裝率、不同大小、不同壁溫的槽罐進(jìn)行了模擬對(duì)比試驗(yàn)，計(jì)算出了不同情況下槽罐內(nèi)的壓力和溫度隨時(shí)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(duì)液化石油氣的安全運(yùn)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(zhǎng)為0.2m的槽罐，最終壓力是邊長(zhǎng)20m槽罐的將近7倍，溫度平

4、均高出3℃。最后對(duì)槽罐和流體系統(tǒng)進(jìn)行了熱力學(xué)分析，得出系統(tǒng)是一個(gè)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(chǔ)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(chǔ)罐狀況和各種條件經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)化和理想化以后，建立了儲(chǔ)罐的三維幾何模型和數(shù)學(xué)計(jì)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(shí)間的變化情況，同時(shí)也分析了不同分層的溫度和密度的變