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一、液化天然气的性质 一、液化天然气　liquefied natural gas　　一种在液态状况下的无色流体，主要由甲烷组成，组分可能含有少量乙烷，丙烷、氮或通常存在于天然气中的其他组分 LNG是以甲烷为主要组分的烃类混合物，其中含有通常存在于天然气中少量的乙烷、丙烷、氮等其他组分。　　甲烷及其他天然气组分的物理学和热力学性质可以在有关的参考书(参见附录A)和热力学计算手册中查到。　　本标准所涉及的LNG，甲烷的含量应高于75％，氮的含量应低于5％。　　虽然LNG的主要组分是甲烷，但是不能以纯粹的甲烷去推断LNG的理化性质。　　分析LNG的组分时，应该特别注意的是要采取有代表性的样品，避免因蒸馏效应产生不真实的分析结果。　　 液化天然气的性质 最常用的分析方法是分析一小股连续蒸发的生成物，分析中使用一种专门设计的装置以便能提供未经分馏的液体的具有代表性的气态样品。另一种方法是在产生主要生成物的蒸馏器出口处提取样品。该样品可用常规的气相色谱法分析，如ISO 6568或ISO 6974中所述的那些方法。密度　　LNG的密度取决于其组分，通常在430 kg／m3—470 kg／m3之间，但是在某些情况下可高达520kg／m3。密度还是液体温度的函数，其变化梯度约为1．35 kg／m3．℃。密度可以直接测量，不过通常是用经过气相色谱法分析得到的组分通过计算求得。 液化天然气的性质 温度　　LNG的沸腾温度取决于其组分，在大气压力下通常在一166℃到一157~C之间。沸腾温度随蒸气压力的变化梯度约为1．25×10-4℃／Pa。　　LNG的温度通常用ISO 8310中确定的铜／铜镍热电偶或铂电阻温度计测量。 液化天然气的性质 蒸发气的物理性质　　LNG作为一种沸腾液体大量的储存于绝热储罐中。任何传导至储罐中的热量都会导致一些液体蒸发为气体，这种气体称为蒸发气。其组分与液体的组分有关。一般情况下，蒸发气包括20％的氮，80％的甲烷和微量的乙烷。其含氮量是液体LNG中含氮量的20倍。当LNG蒸发时，氮和甲烷首先从液体中气化，剩余的液体中较高相对分子质量的烃类组分增大。　　对于蒸发气体，不论是温度低于-113℃的纯甲烷，还是温度低于-85℃含20％氮的甲烷，它们都比周围的空气重。在标准条件下，这些蒸发气体的密度大约是空气密度的0．6倍。 液化天然气的性质 闪蒸(flash)　　如同任何一种液体，当LNG已有的压力降至其沸点压力以下时，例如经过阀门后，部分液体蒸发，而液体温度也将降到此时压力下的新沸点，此即为闪蒸。由于LNG为多组分的混合物，闪蒸气体的组分与剩余液体的组分不一样，其原因与上面5．3．1节中所述的原因类似。作为指导性数据，在压力为1×105Pa～2×105Pa时的沸腾温度条件下，压力每下降l×l03Pa，1m3的液体产生大约0．4 kg的气体。较精确地计算闪蒸如LNG类多组分液体所产生的气体和剩余液体的数量及组分都是复杂的。应用有效的热力学或装置模拟的软件包，结合适当的数据库，可以在计算机上进行闪蒸计算。 液化天然气的性质 翻滚是指大量气体在短时间内从LNG容器中释放的过程，除非采取预防措施或对容器进行特殊设计，翻滚将使容器受到超压 在储存LNG的容器中可能存在两个稳定的分层或单元，这是由于新注入的LNG与密度不同的底部LNG混合不充分造成的。在每个单元内部遗体密度是均匀的，但是底部单元液体的密度不大于上部单元液体的密度　　随后，由于热量输入到容器中而产生单元间的传热、传质及液体表面的蒸发，单元之间的密度将达到均衡并且最终混为一体。这种自发的混合称之为翻滚，而且与经常出现的情况一样，如果底部单元液体的温度过高（相对于容器蒸汽空间的压力而言），翻滚将伴随着蒸汽逸出的增加，有时这种增加速度快且量大。在有些情况下，容器内部的压力增加到一定程度将引起泄压阀的开启 液化天然气的性质 早期曾假设，当上层密度大于下层密度时，就会发生翻转，由此产生翻转的名称，较近期的研究表明，情况并非如此，而是如前所述出现快速混合。　　潜在翻滚事故出现之前，通常有一个时期其气化速率远低于正常情况。因此应密切检测汽化速率以保证液体不是在积蓄热量。如果对此有怀疑，则应设法使液体循环一促进混合。　　通过良好的储存管理，翻滚可以防止，最好将不同来源的组分不同的LNG分罐储存。如果做不到，在注入储罐时应保证充分混合。　　用于调峰的LNG中，高含氮在储罐子逐日停止后不久也可能引起翻滚　　经验表明，预防此类型翻滚的最好方法是保持LNG的含氮量低于1%，并且密切监测气体速率。 液化天然气的性质 快速相变(RPT)　　当温度不同的两种液体在一定条件下接触时，可产生爆炸力。当LNG与水接触时，这种称为快速相变(RPT)的现象就会发生。尽管不