在LNG儲(chǔ)運(yùn)過程中，由于LNG的低溫特性及LNG儲(chǔ)罐隔熱材料性能的局限性，環(huán)境向LNG儲(chǔ)罐內(nèi)漏熱會(huì)引起罐內(nèi)低溫介質(zhì)的內(nèi)能增加、溫度上升、壓力升高。當(dāng)LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力達(dá)到限值后，LNG儲(chǔ)罐的閥打開，釋放掉一部分蒸發(fā)氣體，以LNG儲(chǔ)罐的。把LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的蒸發(fā)氣體釋放到空氣中，不僅會(huì)增加儲(chǔ)運(yùn)成本，還可能會(huì)給環(huán)境帶來隱患。這就需要對LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力、溫度及蒸發(fā)率特性加以分析，以便節(jié)約資源。

密閉LNG儲(chǔ)罐大都為真空絕熱類型，其結(jié)構(gòu)由內(nèi)筒、保溫層、支撐構(gòu)件和外筒等部分組成。為方便計(jì)算儲(chǔ)罐的傳熱量，作出如下假設(shè)：①忽略LNG儲(chǔ)罐保溫層的側(cè)向?qū)?，認(rèn)為整個(gè)LNG儲(chǔ)罐的傳熱為一維的，其方向垂直于保溫層。如是多層保溫結(jié)構(gòu)，可認(rèn)為保溫層是由多個(gè)保溫薄層熱阻的疊加；②因氣液分界面處具有溫度梯度的液層非常薄，環(huán)境漏入LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的熱量全部被氣相和液相主體部分所吸收。

由于LNG的危險(xiǎn)性，直接進(jìn)行大容量LNG儲(chǔ)罐的試驗(yàn)非常困難，而模擬的理論基礎(chǔ)是氣液相平衡原理，對于各種尺度LNG儲(chǔ)罐都是適用的。用CO2介質(zhì)代替LNG進(jìn)行低溫液體蒸發(fā)率試驗(yàn)，測試該低溫液體儲(chǔ)罐靜態(tài)蒸發(fā)率，通過試驗(yàn)來驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性，然后用研制并完善的模型來大尺度的LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的蒸發(fā)規(guī)律。

LNG儲(chǔ)罐中蒸發(fā)率隨初始充滿率的增大而減小，并且開始減小比較快。在初始蒸發(fā)率約為0.90時(shí)，蒸發(fā)率出現(xiàn)負(fù)值，即存在氣體再液化的現(xiàn)象，這是因?yàn)橥ǔＫf的蒸發(fā)率是LNG儲(chǔ)罐內(nèi)液相蒸發(fā)和氣相冷凝的綜合，是蒸發(fā)率，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)液在蒸發(fā)的同時(shí)，氣相部分也不斷冷凝，在此過程中，蒸發(fā)速率與冷凝速率相互作用，影響著蒸發(fā)率的大小。在初始階段，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力較低，LNG的沸點(diǎn)也較低，因氣液相溫差較小，所以液相的蒸發(fā)速率大于氣相的冷凝速率，蒸發(fā)率為正值；隨著LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力增大，LNG的沸點(diǎn)升高，部分儲(chǔ)液處于過冷狀態(tài)，這樣環(huán)境漏熱部分用于增加過冷儲(chǔ)液的內(nèi)能，而不是全部用于蒸發(fā)，所以液相的蒸發(fā)速度減??；同時(shí)，因?yàn)閴毫ι邔?dǎo)致液相過冷，增大了氣液相的溫差，這樣加快了過熱氣體在氣液界面的冷凝速率，當(dāng)LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升到程度后，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)液相的蒸發(fā)速率開始小于氣相的冷凝速率，此時(shí)蒸發(fā)率就開始變?yōu)樨?fù)值；隨著充滿率的增加，溫差變化趨于減小，升壓速率越來越慢，當(dāng)初始充滿率接近92.7%時(shí)，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力急劇下降，原因是過高的初始充滿率易造成LNG儲(chǔ)罐處于負(fù)壓狀態(tài)，對LNG儲(chǔ)存為不利。故合理的初始充滿率對密閉LNG儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存時(shí)間為重要，解決的辦法是LNG儲(chǔ)罐儲(chǔ)存壓力保持為0.1MPa。

運(yùn)行時(shí)，打開增壓器氣相低溫閥，當(dāng)LNG儲(chǔ)罐壓力低于設(shè)定壓力0.1MPa時(shí)，調(diào)節(jié)閥開啟，LNG進(jìn)入增壓器，在增壓器中與空氣換熱，氣化為LNG，進(jìn)入罐內(nèi)，使氣相壓力變大，從而將LNG儲(chǔ)罐壓力維持在0.1MPa。隨著LNG的不斷流出，罐內(nèi)液位不斷下降，氣相空間不斷變大，壓力不斷降低，這樣，通過增壓器不斷氣化LNG來補(bǔ)充罐內(nèi)壓力，以維持LNG儲(chǔ)罐的壓力不變。

LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力、儲(chǔ)存時(shí)間及蒸發(fā)率隨環(huán)境溫度的變化情況。由圖6可知，環(huán)境溫度越高，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升得越快，在的LNG儲(chǔ)罐承壓范圍內(nèi)，LNG的儲(chǔ)存時(shí)間越短，蒸發(fā)率也就越大。

不同保溫材質(zhì)LNG儲(chǔ)罐內(nèi)壓力及蒸發(fā)率的變化規(guī)律。保溫材料性能越好，LNG儲(chǔ)罐內(nèi)升壓及蒸發(fā)率就越小。合理選擇保溫材料對LNG的儲(chǔ)存具有重要意義。