当前国内外将不同产地批次的液化天然气（以下简称LNG）储存在同一储罐内的情况是常态。当储罐内LNG储存时间较长,处于饱和状态,由于密度差和环境热量的进入,引起储罐内LNG加速蒸发。严重时,将导致储罐超压事故。为保证储罐安全,通常将蒸发气直接排放后,再冷却回收,这又造成了能源浪费。基于此,本文依据传热传质和混合相变理论,构建LNG蒸发过程气、液相平衡传热模型,进行影响原因的分析,以期对实际生产中LNG混合储存时的安全储存时间进行预测。LNG储罐内的流态判定,为不同密度LNG储存蒸发过程的模拟提供基础。基于流程模拟软件对多组分LNG的定压比热容、蒸发潜热、导热系数、黏度等热物性参数进行计算,并和理论计算结果进行对比,验证该软件计算LNG热物性参数的方法是适用的。根据LNG热物性参数拟合公式,计算得到LNG储罐平均环境漏热为10.6W/m2,从而判定储罐内呈自然对流的紊流状态,分层内的LNG混合均匀,LNG液相中发生较强的自然循环的概率较大,为不同密度LNG储存蒸发过程的模拟提供基础。构建气、液相平衡传热模型,基于流程模拟软件计算的热物性参数,对不同密度的LNG储存蒸发过程进行动态模拟。通过LNG储罐内日蒸发气质量、蒸发率随时间变化关系分析表明,日蒸发气质量、蒸发率随时间先迅速下降后呈缓慢下降的趋势,储罐内LNG蒸发过程由初始阶段迅速蒸发,到保持近似稳定蒸发状态。同时,针对气相传热对LNG蒸发过程的影响进行分析得出,蒸发过程中,液-液相间的换热量在549～1162W,约占蒸发换热量的77%～90%,而气-液相的传热量在112～125W,约占蒸发换热量的10%～23%。预测安全储存时间随初始密度差变化。在设定工况条件下,模拟结果得到储罐的安全储存时间随初始密度差的增加呈开口向上的抛物线变化,即存在临界初始密度差,对应最小安全储存时间。在确定工况条件下,初始密度差小于临界值时,安全储存时间随密度差的增加不断缩短;初始密度差大于临界值时,安全储存时间随着初始密度差的增加而增长;罐内LNG临界初始密度差为24kg/m3时,对应最小安全储存时间为119.56天。此结果可为实际操作中,不同密度LNG储存的安全储存时间预测提供一定参考。基于控制变量法,研究环境温度、初始充装率、环境风速对LNG储罐安全储存时间的影响。结果表明,在设定工况条件下,环境温度越高,安全储存时间越短;LNG储罐的初始充装率为89.96%,对应的安全储存时间最大,为119.27天;环境风速为0m/s与15m/s时的安全储存时间仅相差1天。不同密度LNG储存时,可忽略环境风速对安全储存时间的影响,环境温度及初始充装率对安全储存时间影响较大,为保证LNG储罐的安全储存,LNG储罐应按较高环境温度进行设计,储罐初始充装率尽量接近临界值。