大型LNG储罐液固耦合模态分析

利用ADIAN软件中的Lanczos特征值算法,以山东青岛市董家口一座16万m3大型预应力混凝土储罐为研究对象,考虑液固耦合效应,对LNG储罐内外罐进行模态分析,比较了考虑液固耦合的理论计算结果与有限元计算的结果,证明了ADINA计算的正确性及有效性。对比分析外罐对內罐液固耦合和液体晃动的影响。得出液固耦合作用下,配筋方式及预应力钢筋间距对大型LNG混凝土外罐的梁式振动频率的影响;外罐自振频率跟泄露液体深度的曲线关系;对于LNG储罐的优化设计提供了设计依据,对地震作用下储罐的动态分析提供数据,为研究LNG储罐的抗震设计具有明显的指导性意义。     

基于ANSYS的大型LNG储罐温度场研究

基于传热学基本理论,以国内某22万方全容式LNG储罐为研究对象,借助于ANSYS有限元分析软件,建立了LNG储罐二维温度场有限元模型,获得了罐底、罐壁和穹顶等结构在冬季操作工况下的温度场分布规律,验证了LNG储罐各保冷层结构和热角保护系统的作用效果;同时分析方法和数据可用于指导和支持LNG储罐保冷结构的设计以及LNG储罐热应力分析。     

全容式LNG储罐传热分析与数值计算

LNG储罐储存介质与环境温度存在较大温差,保冷和罐体结构复杂。以全容式LNG储罐为例分析储罐各部分的传热计算方法,建立了储罐罐体的二维和三维稳态温度场数值计算模型,计算得到罐壁、罐底及各连接部位的温度场分布图,并进行了分析。研究结果对LNG储罐的结构设计具有参考价值。     

桩对LNG储罐沉降及沉降后上部结构的影响研究

大型LNG储罐使用过程中通常会产较大的蝶形沉降,这种沉降会导致储罐上部结构产生变形以及应力,甚至可能导致储罐发生泄漏.为研究改变内部桩桩长以及桩径对储罐蝶形沉降以及沉降后储罐上部结构的影响,采用有限元软件建立了3组不同内部桩桩长及桩径的LNG储罐有限元模型,对其产生的沉降分布情况、整体沉降量以及由沉降导致的上部结构应力及变形进行了分析.结果表明:增加内部桩的桩长以及桩径均能大幅度减小模型的整体沉降量,且也都能大幅改善由荷载分布不均匀导致的蝶形沉降.采用增加内部桩桩长的办法比采用增加内部桩桩径的办法能更加有效地减小储罐的蝶形沉降.蝶形沉降发生后外罐及底板产生的应力较大,对内罐产生的应力较小.     

多式联运LNG罐箱维持时间设计及优化方向

本文通过对LNG罐箱绝热结构分析,确定LNG罐箱维持时间的计算模型,同时根据计算模型及设计工艺提出LNG罐箱维持时间的优化策略。     

大型LNG储罐桩基础沉降研究进展综述

对大型LNG储罐的不均匀沉降和抗震问题进行加固改善,一直以来都是具有价值的研究方向.首先对LNG储罐的沉降、储罐桩土结构相互作用的研究现状进行了归纳总结,对国内外学者的研究成果进行综述.简明扼要地指出了桩-土-结构相互作用对大型LNG储罐的沉降有一定积极影响,并且能够有效降低地震作用对储罐的不利影响,在使用有限元软件进行数值仿真时,提出了自己的观点和见解.最后根据桩土结构相互作用下LNG储罐的研究趋势,给出了今后关于该研究方向的建议与展望,以推进今后该方向研究工作的顺利进行.     

LNG低温储罐内罐壁板焊接质量控制分析

LNG低温储罐内罐壁板是LNG储罐必不可少的组成部分,在储罐安全运行中发挥着至关重要的作用。本文以某大型LNG低温储罐内罐壁板为研究对象,通过对焊接过程、焊接难点、质量控制及优化措施的分析,提出一系列提高LNG低温储罐内罐壁板焊接质量的方法和措施,为LNG储罐建设质量提供工程技术支撑和焊接质量控制可靠性分析。     

地震作用下桩锚组合结构加固边坡稳定性分析

地震作用下,采用桩锚组合结构对边坡进行加固,是提升边坡稳定性、延长其使用寿命的关键。基于此,本文首先分析了桩锚组合结构加固边坡的机理,并从力学的角度,对加固问题进行了分析。最后,主要以某工程为例,总结了加固方案的优化方法。通过对工程加固效果的观察,证实了地震作用下采用桩锚组合结构加固边坡,在提升边坡稳定性方面的重要价值。     

储油罐的自振特性与抗震性能分析

为获得储油罐的自振特性和抗震性能,采用有限元软件ANSYS建立了储油罐液固耦合的有限元模型,对模型进行自振特性分析,得到其自振频率和振型,通过频率计算结果与文献、规范进行对比,结果吻合良好,验证了模型的正确性.对模型进行多遇地震作用下的时程响应分析,得到各节点位移、加速度和等效应力极值沿罐壁高度的分布情况,确定了可能发生“象足”和“菱形”破坏的位置.进一步对模型进行罕遇地震作用下时程响应分析,结果表明罕遇地震下,储油罐的最大轴向应力均超出许用临界应力,储油罐在罕遇地震作用下会发生屈曲破坏.     

全容式LNG储罐的地震作用计算模型研究

介绍国际工程界常用的三种地震作用计算模型,对各个计算模型的优缺点进行分析比较,并对LNG储罐地震作用计算要点进行总结。     

大型LNG储罐预冷动态模拟

大型常压LNG储罐在接收站中占有很高的投资份额,是接收站关键的储存容器,在启用时对调试技术的要求较高,其中,储罐的冷却是最重要的预备环节。基于气液两相容积节点原理,建立喷淋LNG蒸发计算模型,搭建大型LNG储罐预冷过程动态仿真平台,以160000 m³大型LNG地上全容储罐为例,计算其在预冷过程中所需要的时间以及预冷所用LNG总量,得到了预冷过程中储罐压力、BOG产生量以及储罐内部温度的动态变化,为设计优化液化天然气储罐预冷策略提供了理论依据。     

大型液化天然气储罐内液体内分层和翻滚影响因素分析

液化天然气（LNG）的储存温度和组分的变化都会引发诸多问题,如分层、翻滚、蒸发等。基于双扩散理论和黏性流体方程,建立了紊流态LNG分层和翻滚演变的数学模型。模型的模拟计算结果可以直观地看到LNG分层和翻滚演变过程。模拟结果表明,LNG的分层是产生翻滚现象的根本原因,储罐内LNG受热后的热边界层的流动是产生翻滚的直接原因,利用紊流态LNG分层与翻滚演变模型对影响LNG分层、产生翻滚的各种因素进行了分析,得出当漏热强度超过30 W·m^-2后,改变漏热强度,对翻滚现象的产生时间影响不大;当储罐的充满率均为70%时,储罐的容积越大,储罐内的LNG分层发生翻滚的时间越长。为预防LNG储罐发生翻滚的各种措施提供了理论依据。     

惯性力作用下船用液化天然气储罐的应力分析

船用液化天然气储罐作为移动式压力容器,在运输过程中不仅承受静载荷,并且还承受一定惯性载荷的作用。相比传统的常规设计计算,使用有限元方法对于液化天然气储罐的结构强度分析将会更加准确方便。文中使用ANSYS软件对液化天然气储罐建立有限元模型,对于惯性载荷作用下的储罐进行了数值模拟,对于受到应力集中的局部进行应力分类和安全评定。仿真结果对于液化天然气储罐的设计制造提供参考和依据。     

液化天然气储罐预冷过程温度场数值模拟

建立了液化天然气(LNG)储罐喷淋预冷过程的流动传热与传质模型,对储罐内热物理场和储罐壁面温度的变化进行探讨。分析表明,喷淋进入储罐的LNG液滴并不能完全覆盖整个储罐,液滴进入储罐后,速度迅速衰减并转成垂直下落,同时液滴不断吸热汽化。预冷过程中,LNG的喷淋速度决定了储罐的冷却速度,温降最快的位置出现在储罐底部的中心区域,侧壁温降速度较慢。由于储罐的底部中心区域出现二次流动,阻碍了储罐底壁与内部低温气体的换热,同时由于混凝土对容器的导热,造成容器底部中心区域的温度不减反增的现象。     

大型液化天然气储罐隔震减震措施分析

为了研究更合适的大型液化天然气（LNG）储罐隔震减震方法,本文分析了现有大型建构筑的减震隔震措施,结合LNG储罐隔震工程设计的需求,基于物理隔震方法、隔震理论,总结了不同措施下的设计计算方法;分析了LNG储罐结构体系的组成及其特点,提出了用于LNG储罐反应谱分析的标准复合模型。分析结果表明：各种物理隔震方法均可以在LNG储罐中得到应用,设置隔震装置后储罐固有频率的改变情况是影响隔震效果的关键,深入的隔震理论研究是LNG储罐抗震技术发展的基础条件,基于LNG储罐反应谱分析的标准复合模型为储罐抗震设计提供了一套简单有效的工程设计方法。     

LNG低温储罐绝热性能的验证

LNG低温储罐的保冷性能直接影响到BOG压缩机的能耗,本文通过探讨LNG低温储罐的绝热性能,详细分析影响LNG低温储罐自然漏热的各种因素,并通过计算方法求得以满罐为基准、在最热气象条件下的蒸发气的量,来验证宁夏哈纳斯液化天然气有限公司LNG储罐的绝热性能。     

全容式LNG储罐的混凝土外罐在预应力荷载作用下的计算分析

通过三维有限元分析技术对某全容式LNG储罐的混凝土外罐在预应力荷载作用下的力学性能进行计算分析,对其整体性能和受力特点进行总结,分析结果对预应力方案的优化和最终确定具有参考意义。     

LNG接收站蒸发计算状态方程选择

LNG物性参数是LNG接收站模型建立、工艺流程模拟计算及研究必不可少的基础数据。以国外实验数据为基础,采用Aspen HYSYS软件分析评价PR、SRK、LKP、BWRS状态方程对气液相组成、焓、密度等物性参数的预测结果,比选汽液相平衡和热力学参数的计算状态方程,建立了LNG接收站储罐蒸发模型,并比较了四种状态方程的准确度。结果表明：PR方程在汽液相平衡计算方面计算精度最高,相对误差为4.70%;LKP方程计算热力学参数最准确,预测误差为2.59%。综合考虑相平衡参数和热力学参数计算精度,PR方程精度最高,预测误差为3.77%。此外,PR方程对LNG储罐蒸发和储罐压力的模拟计算值与现场数据吻合度最好,因此LNG接收站蒸发计算推荐选用PR方程。研究结果对物性参数和LNG接收站蒸发计算状态方程的选择具有借鉴意义。     

Risk assessment of membrane type LNG storage tanks in Korea-based on fault tree analysis

For a liquefied natural gas (LNG) storage tank, the greatest concern is for the release of a large amount of LNG or its vapor due to the mechanical failures of main tank and its ancillary equipments or the malfunctions of various hardware components. Nowadays two types of LNG storage tank design, that is, 9%-Ni full containment and membrane concepts, are mostly applied to LNG industry. In Korea the membrane type has been nationally adopted from the beginning step of LNG project because of its higher flexibility in storage capacity comparing to the 9%-Ni type. All the while several huge membrane-type tanks have been built up and operating, the quantified results of risk associated with them has not been systematically delineated. Hence the method of fault tree analysis as a quantitative risk assessment has been here employed to identify and evaluate the risks related to the membrane-type LNG storage tank. Six top events leading greatly to the large release of natural gas are defined as internally induced major accidents and the failure frequencies of these events are calculated by using other sources of process equipment reliability data for the lack of membrane type-specific data.