NGHIÊN CỨU ĐẶC TÍNH NHIỆT ĐỘNG HỌC CỦA KÉT CHỨA KHÍ HÓA LỎNG TRONG QUÁ TRÌNH BƠM VÀ NHẬN HÀNG TRÊN TÀU LNG/LPG

Tóm tắt

Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng nhiệt động học cho két chứa LNG/LPG trên nền tảng MATLAB Simulink nhằm phân tích sự tương tác giữa truyền nhiệt, biến đổi pha và biến thiên áp suất. Kết quả cho thấy nhiệt xâm nhập từ môi trường gây ra hiện tượng phân tầng nhiệt rõ rệt, thúc đẩy quá trình tích lũy năng lượng tại không gian hơi và hình thành khí bay hơi (BOG). Áp suất trong két tăng phi tuyến và đạt ngưỡng giới hạn thiết kế 1.0 MPa sau 22.5 giờ lưu trữ, cung cấp cơ sở định lượng để xác định thời gian lưu trữ an toàn (holding time). Phân tích nguồn nhiệt xác nhận truyền nhiệt qua thành vỏ là cơ chế chi phối chính (41.9%), bên cạnh đóng góp từ hệ thống đường ống và phản ứng nội sinh. Mô hình này là công cụ hiệu quả để dự báo đặc tính nhiệt động, hỗ trợ tối ưu hóa vận hành và an toàn cho tàu LNG/LPG.

Title

STUDY OF THE THERMODYNAMIC PROPERTIES OF CRYOGENIC LIQUID-GAS STORAGE TANKS DURING LOADING AND DISCHARGE OPERATIONS ON LNG/LPG CARRIERS

Abstract

This study develops a thermodynamic simulation model for LNG/LPG storage tanks using MATLAB Simulink to analyze the interaction between heat transfer, phase change, and pressure fluctuations. The results indicate that ambient heat ingress leads to significant thermal stratification, driving energy accumulation in the vapor space and the formation of boil-off gas (BOG). The tank pressure exhibits a non-linear upward trend, reaching the design limit of 1.0 MPa after 22.5 hours, providing a quantitative basis for determining the safe holding time. Heat source analysis confirms that heat ingress through the tank walls is the dominant mechanism (41.9%), followed by contributions from piping systems and internal reactions. This model serves as an effective tool for predicting thermodynamic characteristics, supporting operational optimization and safety assessments for LNG/LPG carriers.