LNG储罐内翻滚现象临界判据的数值模拟

利用Fluent软件分别对160 000、30 000和5 000立方米LNG储罐内的翻滚现象进行了数值模拟,并将翻滚过程中的密度变化幅值与翻滚时间的比值定义为翻滚系数来表征翻滚的剧烈程度,得到了不同罐容LNG储罐内的翻滚现象随初始密度差的变化规律.研究结果发现:不同罐容的LNG储罐均存在一个翻滚的临界密度差,当初始密度差小于临界密度差时,储罐内相邻两层LNG的混合过程较为平稳;当储罐中相邻两层LNG的密度差大于临界密度差时,翻滚有明显的加速趋势.计算结果表明160 000立方米储罐的临界密度差区间为0.78-0.82千克每立方米,30 000和5 000立方米储罐的临界密度差区间为4-5千克每立方米.这些临界密度差区间值可作为不同罐容储罐的分层与翻滚判据,用于指导储罐设计和实际工程操作.     

液化天然气(LNG)储存容器中的分层与翻滚

针对储罐中液化天然气（LNG）在温度差和密度差下的分层行为，建立LNG分层的异重流模型。并利用Lorenz方程描述异重流下层的热对流状态。采用耦合映象格子模型求解Lorenz方程，并引入对流强度量判断系统分层涡旋的产生和发展。对系统的数值模拟研究，确定了系统处于独立循环、分层翻滚及对流循环状态时对应的瑞利数Ra临界值。证明了系统在密度差趋于相等时，分界面被打破，LNG大量蒸发出现分层翻滚现象；并得到了系统随主要控制参数Ra的发展过程及分层翻滚发生的时间、高峰蒸发量等。计算表明：对于给定的密度差和温度差，底层的LNG厚度越大，则出现翻滚现象的时间越迟；底层厚度越大，高峰蒸发速度也越大，较易引发储罐超压；对于给定温度差，底层LNG密度较大时，出现翻滚的时间会相对提前。     

大型LNG储罐分层破坏及翻滚过程的数值研究

建立了大型LNG储罐分层及翻滚模型,充分考虑了LNG多组分、变物性的特点,分别研究了分层破坏的机理及分层温差、分层高度、漏热量和漏热位置对翻滚剧烈程度的影响。结果表明:当底部漏热为10 W/m~2,上下层温差大于0.2 K时会发生翻滚,且温差越大,翻滚发生越容易,翻滚程度越剧烈。当底部漏热10 W/m~2,上下层高度越接近时,翻滚程度越剧烈。无论是底部漏热还是侧壁漏热,漏热量越大时,翻滚程度越剧烈。漏热量相同时,侧壁漏热发生翻滚的时间要早于底部漏热,但剧烈程度要小于底部漏热。     

LNG大型低温储罐冷却技术探讨

LNG大型低温储罐的冷却是储罐投用前最为关键的一步,充分的储罐冷却作业前准备、冷却过程中系统阀门的正确设置、储罐冷却速率的合理控制及安全措施的严格执行是LNG大型低温储罐冷却得以顺利实施的重要保证。以国内某一16万m3全容式LNG储罐为例,对LNG大型低温储罐的冷却技术进行了详细的论述。     

LNG常压储罐消防设计

正随着焦炉煤气制LNG技术的日益成熟,近年来,LNG液化工厂在全国范围内遍地开花。LNG常压储罐是LNG液化工厂中重要设备之一,它是用来储存LNG成品的设备。LNG是一种易燃、易爆的低温液体。如果泄露,遇到明火会发生爆炸,受热气化也会发生爆炸。因此,LNG储罐的消防安全是LNG常压储罐重中之重的要素。目前,5000m3 LNG储罐几乎是LNG液化工厂的标配,现以苏州杜尔气体化工装备在内蒙古某项目的5000m3 LNG储罐为例,来全面阐述LNG储罐的消防设计。LNG储罐的消防主要包括喷淋系统和干粉系统,喷     

液化天然气运输船及其储罐用材料的研究进展

回顾了LNG(液化天然气)运输船及其储罐用材料的发展史,对比分析了低温LNG储罐的主要结构材料Ni36因瓦合金、9%Ni钢和5083铝合金,简要阐述了LNG运输船及其储罐用材料的研究及应用现状,并展望了其储罐用低温铝合金的发展趋势。     

LNG低温储罐泡沫玻璃砖国产化应用

<正>我国已建及在建液化天然气(LNG)低温储罐一般为全容型LNG低温储罐,主要由预应力混凝土外罐、内罐、热角保护系统、保冷系统、管道等部分组成。LNG低温储罐处于低温-162℃微正压状态,外界的热量漏入会引发LNG蒸发、增加能耗,因此LNG低温储罐的保冷系统尤为重要。保冷系统由罐底保冷、内罐壁保冷、铝吊顶保冷、内外罐环形空间保冷及管道保冷组成,保冷材料的选择需要根据LNG低温储罐结构特点、材料的绝热性能、经济性及方便安装等方面考虑,一般罐底选取抗压强度较高的泡沫玻璃砖,内罐壁、铝吊顶保冷选取弹性玻璃纤维毡,环形空间由膨胀珍珠岩填充[1]。     

双金属LNG储罐外罐施工变形分析与防控

随着天然气行业的不断发展,目前国内LNG储罐的主要型式包括预应力混凝土全容罐、双金属全容罐、薄膜罐等。本文以某沿海LNG接收站项目中10万m3双金属全容储罐为例,深入分析了在双金属储罐外罐施工过程中,对于安装、焊接产生变形的防控措施,及发生局部变形后的调整及纠偏措施,为今后同类项目施工提供参考。     

大型双金属壁LNG低温储罐超厚抗压环预制安装技术

建造安全可靠的液化天然气（LNG）储罐一直是建造企业所面对的难题,而抗压环作为LNG储罐的主要承压部件,其预制及安装质量的控制将成为整个施工过程的重点。本文针对超厚抗压环的预制焊接、组对安装等施工工艺进行详细描述,可为今后类似的LNG储罐的建造提供参考。     

国内首座20万m~3LNG储罐水压试验完成

<正>2016年6月28日,昆仑能源有限公司所属江苏LNG项目二期工程T-1204储罐水压试验顺利完成。经测试各项数据均优于设计指标,标志着中国石油大型LNG储罐建造国产化技术取得重大突破。T-1204储罐是江苏LNG项目二期工程新建储罐,也是国内首座20万m~3全容式混凝土LNG储罐。储罐采用落地电伴热承台,圆筒形混凝土外罐直径86.4 m、高44.2 m,     

特大型LNG储罐等壳体结构抗爆研究综述

随着我国液化天然气（LNG）的需求量与进口量逐年增加,沿海地区许多城市已陆续开始采用特大型LNG接收站接收、储存和供应天然气。液化天然气储罐类设施属于生命线工程,其安全性至关重要,一旦承受非常规荷载如武器袭击或飞行物撞击等,灾难性的后果不堪设想。然而目前特大型LNG储罐的结构设计基本由国外公司承担,有关其在爆炸荷载和冲击荷载作用下性能的分析资料尚不完善。针对这一问题,首先回顾了常规爆炸冲击荷载的研究方法;然后总结了国内外对于与特大型LNG储罐相类似的结构——核反应堆安全壳的抗爆研究成果,以期对特大型LNG储罐的抗爆研究提供一定的参考;最后结合目前国内外对储罐类结构的抗爆设计和研究现状,提出了目前相关研究存在的问题和发展趋势,期望能对我国特大型LNG储罐的安全性研究和国产化设计提供参考。     

Study on Failure Possibility of Full Containment LNG Storage Tanks with API 581 Risk-based Inspection

The total storage of full containment LNG storage tanks is very huge. Once the tank rupture or leakage,the consequence will be unimaginable. Therefore it is necessary to perform the risk-based inspection( RBI) and evaluation on LNG storage tanks,and the analysis on LNG storage tanks failure possibility is especially important in the RBI. Recently,Risk-based inspection( RBI) technology based on API 581 is gradually adopted and has become a new technology to determine economic feasibility and safety of equipment in petrochemical plants.However,there are limitations of applying API 581 to LNG equipment because of the unique structure of LNG storage tank( the metal inner tank and concrete outer tank). Therefore,a failure probability calculation model suitable for full containment LNG storage tanks is proposed. The domestic inner tank is usually made of 9% Ni,and its failure possibility can be calculate based on API581; the outer tank is usually made of pre-stressed concrete,and the failure possibility of structure durability can be calculated by the method of fuzzy mathematics;Then the failure possibility of the inner tank and the outer tank will be comprehensive considered by using cellulose model. Finally,by citing a real example,it also detailedly introduces the application of this proposed calculation model in the failure possibility analysis of full containment LNG storage tanks. This study provides a new approach for the evaluation of failure possibility on full containment LNG storage tanks.     

大型常压LNG贮罐的国产化探讨

大型常压液化天然气贮罐的开发和建造正逐步实现国产化,开发初期的问题值得大家共同探讨。文章对LNG的性质、国内外LNG大型贮罐现状、贮罐结构形式、贮罐流程组织、附件的选择及标准的遵循等方面进行了阐述。     

LNG大型低温储罐罐底保冷材料安装技术

LNG大型低温储罐罐底保冷层具有结构设计复杂、交叉施工难度大、安装标准高的特点,在施工中要严格遵循规定的程序和技术要求,而交叉施工的安全高效、施工的质量控制和防雨、防潮等问题的解决是大型低温储罐罐底保冷工作顺利实施的重要保证。文章以国内某一16万m3LNG大型低温储罐为例,对罐底保冷层的结构特点、施工顺序、安装方法等内容进行了详细叙述。     

Effects of salt concentration on strength and creep behavior of artificially frozen soils

The effects of salt concentration on strength and creep behavior of artificially frozen soils are investigated experimentally. In recent years, considerable interest has developed concerning underground or inground storage of cryogenic liquids. If an LNG storage tank is constructed in the ground with no heating equipment around the tank, the ground will become frozen over the years. To examine the safety of the LNG inground storage tanks, it is necessary to estimate the amount of frost heave involved in such freezing of ground and the frozen-earth pressure acting on the wall of the tank. In this study, the mechanical properties of frozen soils are determined experimentally. These properties are required to analyze the above problems by the finite-element method. Since LNG inground storage tanks are often constructed along the coast, tests were made on frozen soils containing salt.     

3850m~3LNG贮罐的设计和制造

介绍3850m3(几何容积)LNG贮罐技术参数及流程特点,根据现有LNG大型贮罐设计制造标准的要求,阐述了3850m3LNG贮罐的结构设计和制造经验。     

LNG低温储存容器的结构及适用性分析

重点介绍真空储罐、子母罐、双层球罐及低压储罐国内现有的4种LNG低温储存容器的结构。基于储存容器的不同特点,分析了各自的适用性,并对其优缺点进行了对比。     

大型LNG储罐罐底保冷力学强度校核设计浅析

罐底保冷设计及力学强度校核是大型液化天然气（LNG）储罐设计的核心技术之一。大型LNG储罐底部保冷层应能承受上部LNG产品及储罐本体重量，所以保温层应具有足够的抗压强度；同时罐底部保冷层可能受到横向作用力，因此设计需对罐底保冷层进行承载能力校核以确保投产后罐底泡沫玻璃砖不被压碎破坏。本文以国内某已建LNG项目储罐罐底保冷系统基本参数为例，对其在运行工况重量荷载、水压试验、地震等工况作用下进行了力学抗压强度校核设计，结果表明罐底保冷层具有较大安全系数，力学富裕量满足规范要求。     

软土场地大型LNG储罐考虑桩土相互作用的地震响应分析

在通用有限元软件ANSYS平台上建立了桩-土-LNG储罐相互作用体系的三维整体有限元模型,分析了在IV类软土场地上考虑桩土相互作用对LNG储罐地震响应的影响。结果表明,LNG储罐的基底剪力峰值、倾覆力矩峰值和内罐壁等效应力最大值均有不同程度的减小,而最大晃动波高增大。另外还讨论了不同保温层刚度对LNG储罐地震响应的影响,通过对比发现,保温层刚度对储罐的地震响应具有重要的影响,随着保温层刚度在一定范围内的增加,基底剪力峰值、倾覆力矩峰值和最大晃动波高变化较小,但内罐壁等效应力最大值减小明显。