翻滾現象分析及分類說明文

　　翻滾現象是指兩層不同密度的LNG在儲罐內迅速上下翻動混合，瞬間產生大量的汽化氣的現象。在發生翻滾現象時，罐內LNG的汽化量為平時自然蒸發量的10～50倍，這樣將會導致儲罐內的氣壓迅速上升并超過設定的安全壓力，使儲罐出現超壓現象。如果不及時通過安全釋放閥排放，就有可能造成貯槽的機械損傷，對設備造成損壞，同時大量排放蒸發氣，不僅造成經濟上的損失，對環境也造成污染。

　　一般LNG的組分為氮氣、甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、異丁烷、正戊烷、異戊烷。因產地不同，其成分可能略有變化。

　　翻滾從現象來看分成兩類：①LNG貯罐在長期貯存中，因其中較輕的組分（主要是N2和CH4）優先蒸發，而自發形成翻滾現象。②LNG貯罐中原來留有液化天然氣，在充裝密度不同、溫度不同的新LNG一段時同（幾個小時甚至幾十天）后，突然產生翻滾的現象。

　　翻滾是一種熱不穩定性現象，這種熱不穩定性是由密度變化引起的，其產生的必要條件是分層界面受到擾動。界面擾動既包括“邊界層穿透”，也包括界面的“渦旋混合”。分層界面的破壞首先出現在流動邊界層，因為此處的流動最為活躍，但是由于邊界層流動只局限在分界面附近，因此它對分層界面的直接破壞僅僅發生在流動邊界層內。除邊界層穿透破壞之外，上層液體的射流作用也會破壞分層循環流動，因為上層液體的射流沖擊作用既可以直接破壞分層界面，又可通過“渦漩混合”不斷擴大其破壞范圍。

　　也就是說，LNG的翻滾實際上是一種劇烈蒸發的過程。在儲罐中，密度小的液體會集聚在密度大的液體之上，抑制了下層液體的揮發。當儲罐內的LNG出現明顯的分層現象時，由于上層LNG靜壓的抑制作用，使得外界傳人的熱量無法通過下層的LNG液體的蒸發而散失，導致下層LNG處于過飽和狀態，下層液體就會溫度升高，少量的N2就會首先汽化，破壞兩層液體的界面，使得LNG儲罐內出現擾動，也就是翻滾現象。如果儲罐內上層的LNG密度大于下層，下層LNG突然上升，導致邊界層破壞，液體揮發，產生劇烈擾動，儲罐內的溫度上升，壓力也急劇上升，使翻滾現象進一步加劇

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