密度較大的LNG積聚在lng儲(chǔ)罐底部，而密度小的則處于頂部;底部LNG因受到上面LNG重力的作用，壓力高于lng儲(chǔ)罐頂部LNG，蒸發(fā)溫度相應(yīng)提高，相對于該壓力所對應(yīng)的蒸發(fā)溫度來說，底部LNG成為具有一定過冷度的LNG，蒸發(fā)速度較上部LNG慢。而外界熱量總是不斷由外而內(nèi)地傳遞，底部LNG獲得的熱量中有相當(dāng)一部分促使LNG的溫度升高。由于溫度升高，密度將減小，當(dāng)?shù)撞縇NG的密度小于上部LNG的密度時(shí)，分層平衡將被破壞，形成所謂的“翻滾”。此時(shí)，底部LNG的溫度高于上部LNG溫度，混合后溫度低的LNG被底下翻上來的溫度較高的LNG加熱而蒸發(fā)加劇，底部溫度較高的LNG翻上來以后，失去了上面LNG重力的作用，壓力降低，成為過熱的LNG，也將產(chǎn)生劇烈的蒸發(fā)。因此，平衡被破壞以后，液體“翻滾”引起LNG蒸發(fā)率劇增。如來不及排出大量的LNG蒸發(fā)氣體，lng儲(chǔ)罐內(nèi)壓力將超過沒計(jì)工作壓力，對LNG的安全儲(chǔ)存非常不利。

由于天然氣，特別是來自不同氣田的天然氣，在組分上存在一定的差異，所以LNG的密度也會(huì)有所不同。如果不同密度的LNG儲(chǔ)存在同一lng儲(chǔ)罐內(nèi)，容易引起LNG分層。

如果該調(diào)峰lng儲(chǔ)罐儲(chǔ)有LNG并持續(xù)一段時(shí)間未再注入或使用LNG，則由于外界熱量的導(dǎo)入，使LNG蒸發(fā)，從而使罐內(nèi)的LNG密度提高，這時(shí)再注入LNG就有可能形成LNG的分層。

根據(jù)翻滾產(chǎn)生的機(jī)理，可以采取以下方法防止LNG分層和翻滾：

(1)分別貯存。這是防止分層的較好方法，即將密度不同的LNG儲(chǔ)存于不同的儲(chǔ)罐中。但這需要多個(gè)儲(chǔ)罐，使?fàn)I運(yùn)不僅經(jīng)濟(jì)，而且操作方便。

(2)充分?jǐn)嚢杷泄嗳雰?chǔ)罐的LNG，消除密度差，防止LNG的分層。一般采用循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)(即用LNG泵由儲(chǔ)罐下部到上部打回流)的方法來使儲(chǔ)罐中的組分充分混合。

(3)控制灌入儲(chǔ)罐LNG組成成分的密度變化范圍，盡可能減小組分的密度差。

對于大型LNG儲(chǔ)罐，充分?jǐn)嚭捅容^困難。一旦發(fā)生LNG翻滾，汽化后的大量天然氣難以及時(shí)通過安全釋放閥排放。為了防止發(fā)生事故，設(shè)置安全釋放閥、放散火炬、回收壓縮系統(tǒng)等，防止LNG蒸發(fā)、翻滾造成儲(chǔ)罐超壓。一般同時(shí)采用上述兩個(gè)措施，并且盡量使一個(gè)儲(chǔ)罐僅用來儲(chǔ)存同一產(chǎn)地的LNG，控制其組分的變化范圍，從而防止LNG的翻滾現(xiàn)象。一般灌入儲(chǔ)罐的LNG的密度差盡量控制在15kg/m3以內(nèi)。

(4)選擇正確的充注方法。根據(jù)需要裝載的LNG與貨艙內(nèi)原有的LNG密度有差異，正確選擇充注方法，可有效地防止分層。充注方法的選擇一般應(yīng)遵循以下原則①密度相近時(shí)，一般底部充注。②將密度小的LNG充注到密度大的LNG貨艙中時(shí)，應(yīng)該采用底部充注的辦法。③將密度大的LNG充注到密度小的LNG貨艙中時(shí)，應(yīng)該采用頂部充注的辦法。④采用多孔管充注。多孔管即在充液管上開有一定數(shù)目的小孔，使用多孔管充注可使充注的新LNG和原有的LNG充分混合，從而壁面分層。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，為了避免分層現(xiàn)象，在液化過程中，應(yīng)注意分析進(jìn)料天然氣組分，不要有較大的密度差(密度差應(yīng)盡量小于15kg/m3)。否則采取LNG不進(jìn)儲(chǔ)罐，直接進(jìn)入汽化器。汽化后再輸?shù)酵饨绻芫W(wǎng)進(jìn)行循環(huán)的方式。進(jìn)液過程中，選擇將溫度較低的LNG從罐頂部灌入。將溫度較高的LNG從罐底部灌入，使充液過程也成為不同密度的LNG混合的過程，從而防止LNG分層，避免翻滾現(xiàn)象的產(chǎn)生。