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。     

LNG预应力储罐穹顶混凝土分圈浇筑技术研究

目前全球范围内已建液化天然气(LNG)预应力全容储罐的穹顶混凝土浇筑,均采用分层浇筑的方法,即将350～450 mm厚的混凝土穹顶结构按200 mm左右的厚度分为两层进行浇筑。该施工方法工期较长,且分层浇筑将人为地增加一道施工缝,破坏了混凝土结构的整体性,降低了结构的抗震性能。结合实际工程案例和ABAQUS有限元分析,探讨了一种全新的混凝土分圈不分层浇筑、保压压力逐级增加的施工工法,不但解决了混凝土浇筑压力过大的问题,并避免施工缝的出现,增加了穹顶混凝土结构的整体性,增强了结构的抗震性能,同时大大加快了施工进度,节约了成本。     

LNG储罐桩基施工优化及质量控制措施

LNG低温储罐已经发展成为液化天然气接收站最关键的装置之一,其对储罐基础的综合承载力要求很高,如何有效保证储罐基础施工的质量变得尤为重要。分析了漳州LNG项目储罐基础采用冲孔锤式灌注桩的施工工艺,对施工中钢筋笼制作、泥浆性能控制、冲孔锤式钻机操作运行模式进行了优化设计;同时分析了影响桩基施工质量的主要因素,提出了在桩基施工管理过程中如何控制施工质量的具体措施以及常见技术问题的预防对策。对工程桩进行了声波透射检测、低应变检测、单桩竖向抗压承载力检测,结果显示760根工程桩完整性类别均为I类和II类,竖向承载力均满足设计要求,证明了此桩基施工过程的优化设计措施及质量控制管理方法合理,达到了预期的效果,确保了项目工程质量。     

大型LNG储罐混凝土外罐徐变效应分析

大型LNG储罐在运行期间,外罐预应力混凝土徐变效应产生较大的拉应力,从而导致混凝土的开裂,将严重影响储罐的耐久性和安全性。以山东某大型LNG储罐外罐混凝土徐变效应为例,采用ADINA有限元软件建立了LNG储罐混凝土外罐徐变精细化有限元模型,分析了在预应力、内压、自重及混凝土徐变作用下,外罐的应力、应变及裂缝分布规律,获得了外罐罐底应力及应力增量时程曲线。研究结果表明,徐变作用使外罐第一主应力随着时间的推移不断增大,在储罐运行200 d时第一主应力超过了混凝土抗拉强度,外罐混凝土开始产生沿竖向分布的环向裂缝。该研究成果可为LNG储罐结构设计提供一定参考。     

大型LNG储罐外罐长期预应力损失分析

由于混凝土收缩徐变及钢筋应力松弛的耦合作用,LNG储罐外罐预应力系统将产生长期预应力损失,严重影响储罐的安全性能。为此,基于按龄期调整的有效模量法及混凝土结构设计规范中的相关模型,以国内某大型LNG储罐外罐为研究对象,应用ABAQUS有限元软件,建立了多组模型分别模拟收缩徐变损失、应力松弛损失及其耦合作用下的损失,分析了混凝土收缩徐变及应力松弛的相互作用对长期预应力损失的影响规律,并讨论了双向设置预应力对长期预应力损失的影响。研究结果表明:(1)环向、竖向预应力筋长期损失终值(50年)最大值分别达到张拉控制应力的10.97%、17.02%;(2)环向、竖向预应力筋在收缩徐变和应力松弛耦合作用下的损失分别为收缩徐变损失与应力松弛损失代数和的83.59%和86.33%;(3)提出相互作用折减系数,当收缩徐变损失和应力松弛损失大小相近时的折减系数最小;(4)竖向预应力对环向预应力筋长期预应力损失的影响较为明显。结论认为,该研究成果有助于提高大型LNG储罐混凝土外罐的安全性。     

LNG接收站间断外输储罐压力控制选择

为对LNG接收站生成的BOG进行外输处理以降低储罐压力确保其安全运行,介绍了LNG接收站BOG产生的原因并计算出各种情况下BOG的产生量,以此为基础探讨了LNG接收站间断外输期间进行BOG外输处理控制储罐压力的不同方式。通过对比BOG高低压外输、再冷凝高低压外输和BOG通过火炬及安全阀放空几种控制方式的能耗,结合现阶段接收站间断外输的实际工况,分析得出使用BOG再冷凝低压外输工艺为目前工况下的最佳控制处理方式。     

泄漏工况下LNG储罐外罐壁温度分析

运用FLUENT有限元软件,对大型LNG预应力混凝土储罐由泄漏引起的外管壁温度变化进行研究,主要分析了温度沿厚度和高度的变化对预应力混凝土储罐结构温度变化的影响。结果表明:泄漏时外罐壁预应力混凝土温度沿高度的变化分为两个阶段,即温度变化剧烈区和温度变化平缓区,每个阶段中温度沿高度均呈线性变化。     

LNG储罐外罐罐壁液密性有限元分析

介绍了预应力钢筋混凝土液化天然气(LNG)储罐在内罐泄漏工况下外罐承受的内压、LNG液体压力、预应力荷载、结构及附属材料重力荷载和温度作用,阐述了笔者创建的外罐罐壁液密性分析的有限元模型、采用的计算方法和计算结果提取方法。说明了在内罐泄漏工况下,内压、LNG液体压力和罐内侧低温作用为外罐罐壁液密性的主要影响因素。并提出了合理设置预应力钢绞线、内侧低温钢筋以及采用适当线膨胀系数的混凝土可保证外罐罐壁液密性。     

大型LNG储罐泄漏工况下外罐温度场分析

LNG全容罐包含金属内罐和预应力混凝土外罐两层罐体结构,在正常运行条件下,低温LNG液体储存在内罐中,在泄漏工况下,内罐中的LNG液体将与外罐内侧接触,此时外罐内外壁之间产生巨大的温度差,此温差需作为外罐结构设计的输入数据。基于LUSAS有限元分析软件采用2D轴对称实体单元对20万m~3 LNG储罐的混凝土外罐进行温度场分析,分析中考虑了保冷材料导热系数随温度的变化,计算了外罐分别在夏、冬两季时正常运行、小泄漏、中泄漏、全泄漏共8个工况下混凝土外罐的温度分布。分析结果可作为预应力钢筋混凝土外罐结构设计的温度作用输入条件。     

关于大型储罐加强圈设计计算的探讨

在立式圆筒形储罐设计中，储罐罐壁除应满足强度要求外，还应具有足够的抗风能力，以避免储罐在风载作用下失稳。随着储罐大型化和高强度钢的采用，使储罐罐壁减薄，储罐的抗风稳定性设计越趋重要。对于大型储罐来说，为防止储罐抗风圈以下的罐壁局部被风吹，通常需要在罐壁适当的位置上设置一道或数道加强圈。加强圈和功能是在罐壁上形成节线圈，以提高储罐的抗外压能力。当两个加强圈之间(或加强圈与抗风圈、包边角钢、罐底等加强截面之间)的罐壁许用临界压力大于设计外压时，就可以认为罐壁具备了足够的抗风能力。对于加强圈的设计计算，各国标准中部有详细的计算方法。     

液化天然气储罐制造中的变形控制

论述了液化天然气储罐制造中引起变形的因素,对预制阶段和焊接过程中的变形及防变形控制进行了简要介绍.     

4500m^3液化天然气储罐

介绍了4500m^3液化天然气储罐的技术参数、结构特点、设计计算、附属系统的特性及功能。以其为例,对大型常压低温液化天然气储罐的设计要点进行了分析。     

1500m3液化天然气球罐设计

介绍了1500m^3液化天然气球罐设计要点,总结了利用球罐作为低温绝热压力容器的优点及使用前景。     

大型液化天然气储罐吊顶结构设计浅析

大型液化天然气(LNG)储罐铝吊顶结构用来吊挂顶部玻璃棉保冷材料,国际LNG储罐承包商大多数都拥有自行编制的铝吊顶设计软件。吊顶设计中需考虑吊顶及保冷层重力和低温收缩应力综合作用下的结构受力,欧洲和美国等国际储罐设计规范中对此部分的设计描述不多,铝吊顶结构设计为储罐设计难点之一。以国内某已建大型LNG储罐吊顶参数为例,对铝吊顶计算理论及力学控制方程进行了初步探讨,并对迭代求解过程进行了介绍。求解结果显示,吊顶结构存在很大的力学富裕量,较为安全合理。     

LNG储罐中液化气翻滚原因及预防

LNG储罐中液化气翻滚会导致储罐损坏和发生液化气泄漏事故。文章介绍了LNG储罐中液化气翻滚产生的原因、危害及其影响因素，提出了储罐设计中应考虑的LNG分层的处理方案，实际生产运行中发生分层时应采取的措施等。     

大型液化石油气储罐的制造

介绍了大型液化石油气储罐的设计参数、结构特点、选材要求、制造工艺及产品检验要求。制造的储罐满足标准规范要求,投用后运行良好。     

大型液化天然气储罐传热有限元分析

基于导热、对流及辐射等传热理论,建立了大型液化天然气(LNG)储罐承台、外罐墙体及穹顶的传热物理模型。以16万m3大型LNG储罐为例,建立了轴对称有限元热分析模型,给定了有限元分析的热输入边界及控制求解方法。计算结果表明,基于基本传热理论的简化计算方法是可行的,可应用二维的轴对称简化模型以及三角形或者四边形的网格划分方法进行传热计算。与传统的计算方法相比,此温度场的结果更准确可靠,可以用在工程设计中。     

液化天然气阀门及低温性能试验装置

重点介绍了液化天然气用截止阀和闸阀的使用参数、典型结构型式、结构特征、材料要求、低温冲击试验和微泄漏检测等内容,对采用了计算机技术和光电技术的具有对试验数据集中储存、显示和打印功能的低温性能试验装置进行了阐述,采用该装置可极大提升低温阀门性能测试的技术水平。