Stratifikasi LNG pada Tangki

Stratifikasi yaitu adanya dua lapisan LNG dengan densitas berbeda pada Tangki LNG yang berjenis Flat Bottom Tank. LNG dengan densitas lebih rendah berada di lapisan atas, sedangkan LNG dengan densitas lebih tinggi berada di lapisan bawah. Stratifikasi yang tidak diketahui, akan mengakibatkan rollover, yang dapat merusak tangki LNG.

Rollover

Rollover adalah peristiwa dihasilkannya Boil-Off Gas (BOG) dengan jumlah sangat besar dalam waktu sangat singkat. Rollover ini sangat berbahaya dan harus dicegah.

Urutan dari terjadinya stratifikasi hingga rollover dapat dijelaskan dengan 3 kurva berikut:

Kurva Boil-off Rate vs Time

Ketika terjadi stratifikasi LNG, Boil-off Rate nya di bawah normal. BOG pada lapisan LNG di bawah tidak bisa terlepas, tertahan oleh lapisan LNG di atasnya. Pada saat terjadi rollover, BOG pada lapisan bawah mampu terlepas dalam waktu yang sangat singkat, dalam jumlah sangat besar.

Kurva Temperature vs Time

Saat awal stratifikasi, LNG di lapisan bawah densitasnya lebih besar dan temperaturnya lebih rendah dari LNG lapisan atas. Di LNG lapisan atas, pada awal stratifikasi densitas lebih rendah, sehingga temperatur lebih tinggi. Temperatur LNG pada lapisan atas stabil, karena masih terjadi pelepasan BOG dan panas secara normal.

Pada LNG lapisan bawah, temperatur perlahan naik, karena tidak bisa melepaskan BOG dan panas (tertahan lapisan LNG di atasnya), hingga temperaturnya naik melebihi temperatur LNG bagian atas. Setelah terjadi rollover, temperatur LNG pada bagian bawah dan atas menjadi sama.

Kurva Density vs Time

Pada awal terjadinya stratifikasi LNG, densitas di lapisan bawah lebih tinggi, namun karena temperatur terus meningkat, densitasnya perlahan menurun. Pada LNG lapisan atas, karena masih bisa melepaskan panas, perlahan densitas naik. Saat densitas lapisan atas dan bawah hampir sama, lapisan bawah yang sudah superheated terangkat melalui lapisan atas, melepaskan panas dan BOG dalam jumlah besar secara singkat.

Pencegahan Stratifikasi dan Rollover

1. Jika tangki akan diisi dengan LNG yang densitas yang lebih rendah dari LNG di dalam tangki, lakukan pengisian dari bawah (bottom filling).
2. Jika tangki LNG akan diisi dengan LNG yang densitas yang lebih tinggi dari LNG di dalam tangki, lakukan pengisian dari atas (top filling).
3. Jika tidak melakukan pemilihan top filling atau bottom filling, maka pengisian dapat dilakukan pada bottom filling saja. namun setelah tangki penuh, langsung operasikan LNG circulation pump, jalur sirkulasi dari tangki LNG, ke unloading line, hingga kembali ke tangki LNG melalui top filling.
4. Jika akan diterima LNG dengan komposisi dan tentunya densitas yang berbeda, jika memungkinkan, simpanlah pada tangki LNG yang berbeda.
5. Monitor densitas pada tangki LNG.
6. Monitor Boil-Off Rate pada tangki LNG. Jika terjadi penurunan Boil-Off Rate dari normalnya, segera lakukan circulation atau lakukan transfer ke tangki LNG lainnya.