大型LNG储罐爆炸载荷效应数值分析

为研究爆炸载荷对大型全容式LNG储罐结构影响,以某项目160000m3储罐为模型,利用ANSYS有限元软件,搭建LNG储罐精细化模型,加载等效静力爆炸荷载,仿真分析储罐混凝土穹顶和墙体结构响应特性。计算结果表明,等效爆炸荷载对混凝土墙体和穹顶产生一定影响,但并非储罐控制工况。     

大型LNG储罐穹顶气顶升密封装置的改进

在大型LNG全容式储罐建造施工中,穹顶钢结构的气顶升是储罐建造最关键的工序,其难点在于如何选用合适的工装机具,采用何种密封结构。文章介绍了深圳大鹏和江苏16万m3LNG全容式储罐穹顶气顶升密封装置的结构形式及使用效果。在深圳大鹏LNG储罐穹顶气顶升密封装置结构形式的基础上,江苏LNG储罐穹顶气顶升的密封结构做了三项改进,改进后的密封装置显著提高了对储罐混凝土墙壁的顶紧力,降低了对储罐混凝土墙壁平整度的要求,在气顶升过程中大大减少了风压损失。     

全容式LNG储罐在外爆炸荷载作用下的计算分析

通过对爆炸波、反射压力和传播过程等爆炸荷载基本特性的描述,总结了全容式LNG储罐在爆炸荷载作用下的动力分析要点.以某16万m3 LNG储罐为例,应用ABAQUS软件建立了三维有限元实体模型,对LNG储罐在两种等效爆炸荷载作用下的动力效应进行了数值模拟.计算结果表明,爆炸荷载对混凝土罐壁和罐顶会产生很大的对截面配筋不利的环向拉力.     

基于ANSYS的LNG储罐风载荷效应数值分析

为研究风载荷对大型全容式LNG储罐的影响,以某项目16万m3储罐为模型,借助ANSYS有限元软件,搭建LNG储罐精细化模型。依照《建筑结构荷载规范》,计算储罐墙体和穹顶处风压值,借助APDL工具,为有限元模型单元加载差异化风载荷,仿真分析风载荷效应。数值分析结果表明,风载荷产生的位移和应力相对较小,并非控制工况。分析了结构相对薄弱处的位移和应力规律,可供相关工程和设计人员参考。     

LNG储罐大跨度叠合穹顶施工要点

16万m3全容式LNG储罐大跨度叠合穹顶是目前国内外LNG接收站储罐的主要结构形式,也是LNG储罐的关键组成部分。本文介绍了采用自主设计、自主编制施工方案并组织实施的大连LNG储罐大跨度叠合穹顶项目的成功经验,可为LNG储罐或类似大型储罐的建设提供参考。     

基于PHAST软件模拟大型LNG储罐泄漏事故

针对山东LNG项目16万m3全包容LNG储罐的特点,分析了储罐发生泄漏后形成喷射火、闪火、池火、蒸气云爆炸和沸腾液体扩展蒸气爆炸的可能性,并利用PHAST软件模拟了特定条件下泄漏LNG的扩散过程,定量分析了火灾的热辐射影响范围和爆炸冲击波的超压影响范围,对比双容罐池火热辐射范围,确定了储罐区与周边设施的安全间距及消防措施。     

LNG全容罐穹顶建造工艺

随着LNG行业的发展和需求量的增加,国内外均在大量建设大型液化天然气接收终端和天然气液化厂,而LNG混凝土全容罐作为一种安全性非常高的存储设施被广泛使用。作为LNG全容罐混凝土外罐罐顶浇注和内罐吊顶保温层支承的穹顶结构是LNG储罐建造中的一项重点和难点,本文以天津LNG全容储罐为例介绍穹顶结构的建造工艺。     

国内最大LNG储罐一次升顶成功

<正>2015年3月8日,国内首座20×10~4 m~3 LNG储罐——江苏LNG项目二期工程T-1204储罐一次升顶成功,标志着中国石油大型LNG储罐建造技术取得重大突破。T-1204储罐是江苏LNG二期工程新建储罐,采用落地电伴热式承台,为全容式混凝土储罐,圆筒形外罐直径86.4 m,高44.2m;圆拱形钢质罐顶总重约1 000 t,顶部中心距罐内地面56 m;储罐有效罐容20×10~4 m~3,是目前国内最大的LNG储罐。T-1204储罐升顶采用微正压空气浮升技术,使用大功率鼓风机向罐内输送压缩风产生浮力,将圆拱形钢质罐顶从罐内地面沿混凝土外罐内壁浮升至顶部,提升高度41 m,为国内大型储罐垂直升顶位移最大、穹顶最重。此次升顶通过穹顶顶升位移测量系     

石化企业事故爆炸的能量评估方法

在石化企业事故爆炸评估的过程中,常常使用“爆炸TNT当量”的概念来进行爆炸能量评估。所谓TNT当量,就是根据某一爆炸所造成的破坏程度,计算需要多少公斤TNT炸药爆炸才能造成与之等效的破坏。石化企业的事故爆炸所造成的破坏,主要是由爆炸形成的空气冲击波引起的。 爆源的基本性质和大气条件决定了空气冲击波的特性。爆源的基本性质主要包括爆源总能量E、能量密度E/V和爆源物质的物理化学     

大型LNG全容罐竖向地震作用分析

大型LNG储罐地震作用下的研究至关重要。目前国内外对水平地震作用研究较多,但LNG储罐竖向地震作用下的研究很少。文中首先探讨了LNG混凝土储罐模态分析的理论方法,指出流固耦合模态分析的有效性;其次建立竖向地震流固耦合有限元数值模型,得到了LNG储罐竖向地震作用下特有的穹顶呼吸模态,此模态周期0.143 s,地震力大;最后,研究了在实际工程中的160 dam~3LNG储罐的地震反应谱,得到了底板、罐壁和穹顶的受力,且比较了竖向和水平地震的计算结果,竖向地震对穹顶影响较大。指明不能忽视竖向地震作用,为后续储罐结构的力学分析及工程设计打下了基础。     

热应力作用下液化天然气储罐球形罐顶应力分布及裂缝形态

对于大型液化天然气（LNG）储罐,罐顶因内、外表面温差产生的巨大热应力对罐顶裂缝开展及应力分布有非常重要的影响。传统的计算球壳结构热应力的方法非常复杂,为获得较简单的公式以便指导实际工程的设计及分析,提出了一种应力叠加方法近似计算罐顶热应力分布。通过与数值模拟结果的对比,发现此近似计算方法与数值计算的结果非常接近,可以应用于实际工程。分析结果表明：罐顶与挥发的低温天然气接触,温差热应力过大时,将使罐顶产生沿环向均匀分布的经络向裂缝;裂缝首先在罐顶边缘部位的内表面产生,并迅速向罐顶中心及外表面开展,最终贯穿罐顶。     

大型LNG储罐设计及建造技术

随着LNG(液化天然气)项目的大规模建设,LNG储罐逐渐朝着大型化的方向发展。作为LNG液化厂和接收站的关键和核心设备,介绍了大型LNG储罐在设计和建造方面的特殊要求。论述了国际上常用的大型LNG储罐的结构形式和特点;大型LNG储罐各种结构形式在投资、建设周期、安全性等方面的优缺点;大型LNG储罐材料选择与制造要求;储罐的安全性设计要求。在此基础上,提出了大型LNG储罐在设计和建造过程中应重点注意的关键问题,对大型LNG储罐的国产化潜力进行了分析,并提出了今后的公关方向。     

LNG大型储罐加强圈设计

LNG大型储罐是液化天然气储运过程中的重要设备,加强圈是大型储罐的重要组成部分,它们能提高和保证大型储罐的安全性与抗失稳能力。而与LNG大型储罐加强圈相关的设计在国内的工程实例较少。本文借鉴常用的国际标准,讨论LNG大型储罐不同部位加强圈的设计方法,为以后在大型储罐加强圈设计方面提供参考依据。运用所讨论的设计方法并结合国内某LNG接收终端项目的基础数据,对LNG储罐加强圈进行设计计算,得出的结果与参考项目吻合较好。     

大型储罐内LNG翻滚机理和预防措施

对于连续生产运营的LNG接收站，LNG储罐一般不会完全倒空储存LNG。由于不同产地、不同批次的LNG密度不同，在充装密度、温度都不同的新LNG一段时间后，LNG在储罐内将产生分层，时间较长时容易产生翻滚，从而对LNG储罐的安全造成极大的威胁，也会增加处理翻滚产生的蒸发气的费用。分析了储罐内LNG液体翻滚的机理及其危害，研究了消除LNG分层、预防翻滚的对策。结论指出：利用储罐设计时提供的顶部卸料管和底部卸料管，在储罐投入运营后，当接卸的LNG密度与储罐内的LNG密度不同时，采用合理的卸料方式，不同密度的LNG将自动混合，不会产生明显的分层，进而极大地降低了翻滚发生的概率。     

钢制立式储罐自支承拱顶设计问题探讨

文章从强度和稳定的角度考虑，依据国内外油罐规范对钢制立式储罐的自支承拱顶壁厚、球面曲率半径、拱顶肋条选用进行分析，认为采用加强肋的拱顶壁厚一般均按最小厚度确定，拱顶球面的曲率半径宜尽可能取大些，肋条宜选取厚度较小、而宽度较大的扁钢。     

国内外LNG罐区燃爆事故分析及防控措施建议

由于中国LNG工业起步较晚,需多方面借鉴国外先进经验,其中安全生产是重中之重。为此,通过对国内外1944年以来LNG罐区燃爆事故的统计分析,得出导致事故发生的人的原因占33%,物的原因占53%,环境原因占14%;结合事故发展机理及事故后果分析,得出LNG罐区主要燃爆事故模式有：闪火、喷射火、池火灾、蒸气云爆炸、沸腾液体扩展蒸气爆炸。根据这些模式以及过往事故原因,建立了LNG罐区燃爆事故树,对火源、LNG泄漏、储罐超压物理爆炸3条关键路径进行了详细分析。结果表明,导致顶事件发生的重要原因和关键节点为：明火、电火花、材料腐蚀老化、附件连接处泄漏、日常误操作、未及时检修等。最后基于事故树分析结果,从罐区周边布置、电气设备安装、生产作业操作、日常维护等方面提出了控制措施及建议,以达到预防减少LNG罐区燃爆事故发生的目的。     

中国海油“CGTank~”大型LNG储罐技术体系与工程化应用

LNG储罐设计、建造工艺复杂,造价高,是能源领域中的尖端技术之一,长期由国外企业垄断。为了实现LNG储罐技术的国产化,作为目前国内最大LNG进口商的中国海洋石油总公司(以下简称中国海油),在借鉴国内外相关单位设计建设经验的基础上,经过多年科研攻关,成功研发了LNG储罐技术体系"CGTank~":①自主开发了成套计算软件,通过建立流固耦合的三维全息及多点接触模型,完成了对储罐全工况的计算;②引入欧洲规范,结合响应谱分析,创新了地震作用研究及内罐校核研究;③首次提出利用最大剪切破坏理论得到的主应力作为应力强度判别的标准;④形成了完全自主知识产权的大型LNG全容储罐技术包。"CGTank~"体系在天津LNG示范工程中完成了首次应用,由中国海油气电集团提供储罐设计核心技术,由海洋石油工程股份有限责任公司EPC总承包,目前项目已经通过了所有指标的测试,顺利运营。LNG储罐自主技术的应用前景广阔,有利于推动LNG产业的全面国产化进程。     

全容式LNG储罐绝热性能及保冷系统研究

我国大型LNG接收站中的储罐均为全容式LNG储罐,其通常处于低温微正压状态,外界热量的漏入会引起LNG的蒸发,增加能耗,也可能会使储罐产生分层及翻滚现象,对其安全造成较大威胁,因此,需要对它的绝热性能及保冷系统进行研究。为此,根据全容式LNG储罐的结构特点,分别对罐顶、罐壁和罐底进行了漏热量计算,结合实例进行了LNG储罐总漏热量及日蒸发率的计算分析,探讨了LNG储罐的绝热性能,找到了影响储罐漏热量的主要因素：保冷材料的导热系数、保冷层的厚度、储罐表面的吸收率、环境温度等,为LNG储罐保冷系统的设计提供了相关依据;并根据LNG储罐保冷系统的需要,归纳总结了保冷材料的选择原则、施工方法及其注意事项。     

中型单容LNG储罐在珠海天然气液化装置的应用

单容LNG储罐在中小型天然气液化装置中应用广泛,且造价低廉,但其安全性较低。静态日蒸发率的高低及压力控制系统是否能够控制储罐压力在正常范围内是衡量单容罐性能优良与否的重要表征。珠海天然气液化装置拥有两座相同的中型单容LNG储罐,从该装置的实际运行情况出发,测算了储罐的静态日蒸发率随充满率的变化情况,并分析说明造成储罐压力快速变化的原因以及压力控制系统的控制效果。     

LNG薄膜罐主容器的轻量化设计

目的减轻LNG薄膜罐主容器的总质量,从而促进液化天然气存储设施的发展及市场拓展。 方法对薄膜罐主容器的基本几何参数进行了设计,并建立了储罐数学模型和需要的目标函数;分析计算了储罐在满罐状态下的受力情况,利用ANSYS软件对基础几何数据进行了参数化设置和罐壁厚度优化;利用粒子群算法及MATLAB软件编程对此穹顶数学模型进行求解。 结果穹顶最优曲率半径为28 000 mm,罐壁最小厚度减小了0.50 mm,罐顶总质量减少了103 t,罐壁最大厚度减小了0.62 mm。 结论经气压试验后优化计算结果合格,对LNG薄膜罐的轻量化研究及降低成本具有重要的参考价值。 