宜宾大塔轻烃回收项目工艺设计及参数优化

宜宾大塔轻烃回收项目是对宜宾大塔浅层油气田气进行处理以回收天然气中的轻烃并联产液化天然气(LNG)的项目。根据油气田天然气组分和项目的特点,轻烃回收工艺采用DHX工艺,天然气液化采用单循环双节流混合冷剂制冷工艺。由于宜宾地区的外输气管网压力已定,需要对典型的DHX工艺进行调整优化。采用HYSYS模拟软件对轻烃回收及天然气液化过程进行模拟、计算和优化,对比不同操作温度下工艺装置运行结果,并从能耗、回收率、经济效益等方面进行比较以确定最优的工艺操作参数。     

超低温作用下LNG储罐热-结构耦合分析

在内罐泄漏等特殊工况下,预应力混凝土罐壁将直接暴露在-162℃的超低温环境中,由此产生的温度应力和变形可能会对储罐的结构安全带来威胁。因此,对LNG储罐混凝土外罐进行泄漏等低温条件下的力学验算和评估十分重要。本文利用有限元法（FEM）对内罐泄漏工况下的大型LNG预应力混凝土储罐进行热-结构耦合分析,结果表明：混凝土罐壁的降温过程较为缓慢,温度沿壁厚（0．8m）方向达到稳定需要大概一周的时间;热保护角范围以外的预应力钢绞线温度分别降低至-87℃（夏季）和-102℃冬季）;低温作用使混凝土罐壁产生较大的内力和变形,罐壁内外两侧温差越大,内力、变形越大,在设计中可通过设置热保护系统来防止其对储罐结构可能造成的破坏。研究成果对于评估超低温对混凝土外罐结构安全的影响、制定液化天然气储罐结构安全规范具有一定的指导意义。     

高压断路器灭弧室瓷套应力分析与临界裂纹研究

高压断路器灭弧室瓷套发生断裂故障将严重影响电力设备及系统的安全稳定运行,为了研究灭弧室瓷套的应力分布情况,基于有限元多场耦合理论建立了灭弧室瓷套的电-热-结构仿真模型,计算了瓷套在重力、内压力、外拉力和热应力等静态载荷作用下的应力分布情况,基于Kaimal谱理论和AR法建立了动态风载荷作用模型,分析了瓷套在风力动态载荷下的应力分布情况及最大拉应力变化规律。根据断裂力学相关理论,推导出了计算瓷套临界裂纹尺寸的数学模型,确定了瓷套在无风力载荷和有风力载荷作用下的临界裂纹尺寸,为瓷套的无损检测提供了理论依据和借鉴作用。     

盾构穿越临近地下挡土结构土压力及沉降影响模型试验

为了探讨盾构隧道穿越临近地下挡土结构时对挡土结构土压力和地表沉降的影响,自制了试验装置,采用活动门下沉模拟隧道地层损失,分别考虑隧道埋深与宽度比、隧道埋深与侧限宽度比、隧道埋深与距离比,进行了15组模型试验。利用挡土板上的18块悬臂式载荷计测得挡土结构土压力。利用粒子图像测速技术,获取地表沉降曲线,得到侧限条件下挡土结构土压力和地表沉降的影响规律。结果表明:盾构穿越临近地下挡土结构时,挡土墙底部土压力急剧减小,一定高度处土压力出现反转。隧道埋深与宽度比越小,底部土压力减小值变大,转折点提高,地表最大沉降增大;隧道埋深与侧限宽度比越大,土压力减小的范围越大,地表最大沉降越大;隧道埋深与距离比越大,对挡土结构土压力影响越大,地表最大沉降也越大。引入地表沉降最大值修正系数C_1和沉降槽修正系数C_2,建立了C_1,C_2的计算式,得到修正的Peck沉降预测公式,结果与模型试验实测值较为吻合。     

轮式装载机前车架结构载荷计算、有限元分析与优化设计

对装载机前车架进行有限元分析与优化的关键是准确无误地确定其工作载荷.根据前车架与工作装置的静定连接关系,提出一种等效结构法,高效可靠地计算了各工况前车架承受的载荷.而后对前车架结构进行有限元分析,得出了15种工况下的变形和应力分布,其特点是:车架上半部应力和变形较大,复合应力最大点出现在如下部位:两侧翼箱与后背板交接处、前额板与翼箱内部侧板交接处和后车架铰接处;偏载工况最大复合应力较对应的正载工况增大百分之二十左右.最后再通过采用导重法进行结构优化,使所有工况最大复合应力从399 MPa下降到218 MPa,结构总质量下降11.45%,圆满完成了厂方提出的优化设计降重5%以上的要求.     

一种零放散LNG罐箱的设计研究

针对LNG罐箱在运输和储存过程中产生并放空大量BOG造成的能源浪费和环境污染问题,以大功率斯特林制冷机外置制冷设备为冷源,研发了一种零放散LNG罐箱。介绍罐箱的结构与原理。应用制冷机的LNG罐箱能有效实现BOG液化回收,避免BOG放散。对罐箱吸收热量进行计算。利用PROⅡ软件模拟计算不启动、启动制冷机时罐箱升压情况。当不启动制冷机时,随着时间的推移,罐箱内温度和压力逐渐上升。当启动制冷机后,罐箱压力呈先降后升的周期性波动。分析罐箱升压的影响因素,探讨制冷机停机压力、初始充装率对罐箱升压速度的影响。当启动压力相同时,不同停机压力下,罐箱压力均会周期性变化,启停压差越小,罐箱压力的变化周期越短。在制冷机启、停压力为0. 79、0. 70 MPa时运行成本最低。初始充装率越大,罐箱的升压速度越慢,制冷机的启停周期越长。结合工程实例,对零放散LNG罐箱进行经济性分析。该零放散罐箱改造项目的静态投资回收期为423 d,后期运行每年的净收益约为7. 77×104元/a。     

超长单体建筑大块结构温度应力分析研究

为了保证超长单体结构的安全和正常使用,有效地控制结构的有害裂缝,对超长单体进行温度应力分析研究就显得很有必要。本文将混凝土收缩变形对结构的影响等效为降温温差,并通过试验和仿真相结合的方法对超长单体结构混凝土的收缩徐变进行分析。结果表明收缩应变主要发生在混凝土浇筑的两个月内,板的厚度越小,产生的收缩应变越大;结构的楼板在施工阶段会出现最大内力,但不会出现通缝,通过加大内力较大区的板厚和钢筋可以减小此影响。     

核电站常规岛地下挡土墙土压力模型试验研究

以广东台山核电站常规岛混凝土阶梯型挡土墙为原型,根据相似理论建立1∶10的试验模型,对比研究阶梯型直墙结构和阶梯型拱墙结构在不同边坡坡度及施工荷载组合工况下的土压力、位移和水压力分布特征。研究结果表明:(1)2种结构型式的挡土墙在各工况条件下,实测土压力均大致呈直线分布,埋深越大则其土压力值越大,且一般小于朗肯土压力理论值和静止土压力理论值。同时在施工吊装荷载作用下,在不同深度范围内会产生附加应力,大小为0.5～2.5 kPa。(2)实测位移随深度增加而减少,并可忽略施工吊装荷载的影响。在某一工况条件下,挡土墙墙顶处位移值最大。在不同工况条件下,无边坡限制条件下的位移最大,而对于有边坡限制的情况下,边坡坡度越大则位移值越小。(3)实测水压力与理论值的分布特征和大小基本一致,同样可忽略施工吊装荷载和结构型式的影响。(4)在各工况条件下,阶梯型拱墙结构挡土墙支墩和拱板处土压力均小于直墙结构挡土墙,差值为0～3 kPa,而2种型式挡土墙位移及水压力的分布特征和大小基本一致。该结论可为今后类似工程设计与施工提供一定的参考。     

圆形结构下筏式基础变形反力分布规律试验研究

通过大型室内模型试验,指出圆形结构的荷载呈放射状传递到地基,当荷载与基础的相对挠曲呈线性关系时,柔性基础的基底反力、基础变形在结构外的2.5倍基础厚度范围内都是均匀分布的。柔性基础在破坏前的相对挠曲是逐渐增加的,而刚性基础在破坏时基础的相对挠曲突然增大。柔性基础的基底反力始终是中心点反力最大;刚性基础的中心点处基底反力小于周边基础反力。研究表明,基础变形、反力分布与基础和上部结构的刚度及形状有关,基础刚度越大,其调整基础变形、反力分布的能力越大。     

论述大体积预应力混凝土结构施工技术

在现代化的城市建设中,人们对电影院、体育馆类的大型建筑的需求量越来越多,这也就对相应的建筑施工技术提出了新的要求,针对于这样的建筑需求,大体积预应力混凝土施工技术得到了十分广泛的应用。该技术是混凝土体积较大,混凝土使用量较大的一种浇筑施工方式,同时还要在该结构件中预先人为的施加一定的压力,进而有效的降低因外载荷作用而造成的拉应力。这种形式的大体积预应力混凝土结构施工技术多用于各种大型公共建筑等类似的施工当中,要想确保其施工质量,就要对其施工技术进行详细的分析和研究,并在实践中逐渐完善。本文主要针对大体积预应力混凝土结构施工技术进行了详细的探讨。