LNG（液化天然氣）低溫常壓儲(chǔ)罐在運(yùn)行過(guò)程中，其溢流閥（也稱(chēng)安全閥或BOG排放閥）處出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象是一個(gè)常見(jiàn)但需密切關(guān)注的問(wèn)題。這種現(xiàn)象不僅可能影響閥門(mén)的功能，還可能預(yù)示著操作參數(shù)偏離或設(shè)備潛在風(fēng)險(xiǎn)。以下是對(duì)該現(xiàn)象主要原因的系統(tǒng)分析：
- BOG（蒸發(fā)氣）排放導(dǎo)致的低溫：這是最核心的原因。LNG儲(chǔ)罐需要維持在接近-162°C的低溫常壓狀態(tài)。由于外界熱量輸入（如環(huán)境漏熱），罐內(nèi)LNG會(huì)持續(xù)氣化產(chǎn)生BOG。當(dāng)罐內(nèi)壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)，溢流閥會(huì)開(kāi)啟，釋放這部分低溫BOG氣體。BOG在通過(guò)閥口節(jié)流（Joule-Thomson效應(yīng)）或高速噴出時(shí)急劇膨脹，會(huì)吸收大量熱量，導(dǎo)致閥門(mén)本體及其周邊溫度驟降至冰點(diǎn)以下。周?chē)諝庵械乃魵庥龅降蜏氐拈y門(mén)和管道外表面，便會(huì)迅速凝結(jié)并凍結(jié)成冰。
- 閥門(mén)內(nèi)漏或微小泄漏：即使溢流閥未達(dá)到全開(kāi)動(dòng)作壓力，若閥門(mén)存在密封不嚴(yán)（內(nèi)漏），持續(xù)有微量極低溫BOG泄漏。這種持續(xù)的低溫氣體泄漏會(huì)在閥座、閥桿等部位形成穩(wěn)定的低溫點(diǎn)，導(dǎo)致結(jié)冰現(xiàn)象長(zhǎng)期存在。這種內(nèi)漏引起的結(jié)冰往往更需警惕，因?yàn)樗赡芤馕吨y門(mén)已存在故障。
- 閥門(mén)或連接部位“跑冷”：溢流閥本身或其與管道的連接處如果保溫效果不佳（如保冷層破損、填充不實(shí)），會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐的“冷量”直接傳導(dǎo)至閥門(mén)外部金屬表面，使其溫度低于環(huán)境露點(diǎn)，從而引起結(jié)冰。這與儲(chǔ)罐外壁其他部位出現(xiàn)結(jié)霜的原理類(lèi)似。
- 環(huán)境濕度與溫度條件：在空氣濕度較高的地區(qū)或季節(jié)，空氣中水含量大，更容易在低溫表面凝結(jié)。如果環(huán)境溫度本身也較低，會(huì)加速結(jié)冰過(guò)程并增加積冰的厚度和速度。
- 操作工況異常：非正常的操作，如儲(chǔ)罐壓力控制不穩(wěn)定、頻繁的充裝或排液導(dǎo)致壓力大幅波動(dòng)，可能引起溢流閥頻繁啟閉或處于接近開(kāi)啟的臨界狀態(tài)，加劇了低溫氣體排放或微泄漏，從而促進(jìn)結(jié)冰。
潛在風(fēng)險(xiǎn)與關(guān)注要點(diǎn)：
溢流閥處結(jié)冰并非純粹的物理現(xiàn)象，它可能帶來(lái)以下風(fēng)險(xiǎn)：
- 閥門(mén)功能失效：積冰可能卡住閥桿、堵塞泄放口，導(dǎo)致在超壓時(shí)無(wú)法正常開(kāi)啟，構(gòu)成重大安全隱患。
- 密封面損壞：冰的形成與膨脹可能損壞精密的閥座密封面，加劇內(nèi)漏。
- 結(jié)構(gòu)應(yīng)力：過(guò)厚的冰層可能增加閥門(mén)及連接管道的額外負(fù)荷。
結(jié)論：
LNG儲(chǔ)罐溢流閥處結(jié)冰，主要是由于低溫BOG排放或泄漏導(dǎo)致局部表面溫度過(guò)低，與空氣中的水蒸氣結(jié)合所致。它既是正常工況下的可能現(xiàn)象，也可能是閥門(mén)故障或保冷失效的預(yù)警信號(hào)。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，需定期檢查該部位的結(jié)冰情況，結(jié)合壓力監(jiān)控和閥門(mén)維護(hù)計(jì)劃，區(qū)分正常結(jié)冰與異常結(jié)冰，確保這一關(guān)鍵安全裝置始終處于可用狀態(tài)。對(duì)于持續(xù)或嚴(yán)重的結(jié)冰，必須排查閥門(mén)內(nèi)漏、保冷失效或操作不當(dāng)?shù)染唧w原因，并及時(shí)處理。
