LNG低温绝热气瓶检验技术与发展

LNG作为一种清洁、高效的能源,越来越受到全球各国的重视和广泛应用。在LNG储存和运输过程中,低温绝热气瓶起到了至关重要的作用。LNG低温绝热气瓶检验技术具有重要的价值,通过保证低温绝热气瓶的质量和安全性,提高储存和运输过程的安全性和效率,推动我国LNG工业的可持续发展。因此,加强此项技术的研发和应用,是非常有必要的。因此,本文将首先分析LNG低温绝热气瓶检验技术要点,之后对其发展路径进行探索,希望促进我国LNG低温绝热气瓶检验技术体系更加成熟并得到稳定发展。

不同液位下低温绝热气瓶静态蒸发率的变化趋势研究

对常见的几种不同容积大小、不同型式的低温绝热气瓶进行静态蒸发率测试,研究不同液位下同一气瓶的静态蒸发率及变化规律。测试结果表明,对于同一立式低温绝热气瓶,随着瓶内深冷介质液位的逐渐降低,其静态蒸发率逐渐减小,静态蒸发率与液位存在确定的线性关系。然而,对于同一卧式低温绝热气瓶,静态蒸发率与液位不存在完全线性关系,其液位高于40%时,静态蒸发率相对稳定。

低温绝热气瓶几种典型失效模式的案例分析

本文收集了几种低温绝热气瓶典型失效案例,并针对这些案例进行了失效模式分析,总结了真空绝热性能失效、疲劳失效、安全附件及仪表失效等失效模式的原因和特点,为低温绝热气瓶的设计、制造、检测和使用提出合理建议。

国内外低温绝热气瓶应用现状及关键技术

介绍了低温绝热气瓶的发展和应用,并重点分析了目前低温绝热气瓶绝热、支撑、加注和无损储存关键技术的研究现状及发展方向,可为中国低温绝热气瓶的生产厂家提供参考。

低温绝热气瓶颈管传热的数值模拟与试验

利用数值模拟的方法建立模型来分析高真空多层绝热气瓶容器的漏热量,与理论计算相比,能更精确分析颈管传热包括颈管导热和气体换热所占的份额及液体充满率对颈管传热的影响。模型中还考虑了不规则内筒壁的导热和容器气相空间的传热,并且模拟结果与通过试验测试不同液位高度时绝热气瓶的漏热量吻合良好。

使用ANSYS对惯性力作用下的低温绝热气瓶进行应力分析与优化

低温绝热气瓶为移动式压力容器,不仅承受静载荷的作用,还要承受移动工况下的惯性载荷作用。与传统的常规计算方法相比,有限元法更直观准确。文中使用ANSYS软件,对DPL450-175-1.37型低温绝热气瓶的结构建立有限元模型,对受惯性载荷的作用下进行应力分析,并对其应力集中区域进行了应力分类和评定。为低温绝热气瓶的结构设计起到一定的帮助作用。

环境压力对低温绝热气瓶蒸发率修正的试验研究

主要研究了环境压力对低温容器蒸发率的影响。在理论分析的基础上,使用容积为180L高真空多层绝热的低温容器,以液氮作为充装介质对5组不同环境压力下的蒸发气体量进行测量。结果表明,容器的蒸发率随环境压力的升高而增大,汽化潜热的是影响蒸发率变化的主要因素。为修正大气压力对低温容器蒸发率的影响起到了参考作用。

应用于低温绝热气瓶的复合吸氢剂的质量优化和吸附性能

低温绝热气瓶普遍采用高真空多层绝热,其夹层真空随着时间会缓慢变坏,氢气是造成真空下降的主要原因,而现在的吸氢剂氧化钯(PdO)价格昂贵单位吸氢量较小。因此本文搭建实验平台,研究由氧化铜(CuO)和5 A分子筛(5 A)组成的新型廉价复合吸氢剂的吸附性能。研究结果表明:复合吸氢剂的最优质量比例为1∶6.2,测定了在此比例下的复合吸氢剂的吸附等温线,根据BDDT理论,该等温线属于第Ⅰ类吸附等温线,并用Langmuir等温式进行了分析,得出饱和吸附量为560.97 mL(stp)/g(CuO),吸附系数为2.69。

低温绝热气瓶压力对日蒸发率的影响规律研究

为研究低温绝热气瓶内液体的蒸发规律,在理论分析的基础上,以充满率为90%的175 L高真空多层绝热气瓶为例,采用液氮为工质,研究了日蒸发率随压力的变化规律。实验记录了5种不同饱和压力下的气体流量、环境温度、环境压力等,并将实验结果与理论计算相比较。结果表明,气瓶的日蒸发率随着压力的升高而增大,同时日蒸发率的波动也越大,且环境温度对日蒸发率的影响出现延迟。

立式低温绝热气瓶外壳上封头冲击稳定性分析

立式低温绝热气瓶在吊装或运输过程中,由于野蛮作业或者意外造成气瓶从空中跌落,使外壳上封头顶部可能出现下塌,导致气瓶损坏。利用ANSYS/LS-DYNA的隐式-显式序列求解对立式气瓶跌落的情况进行模拟,研究气瓶跌落过程的碰撞冲击情况,并分析外壳上封头的应力和应变状况。分析表明,装满低温液体的立式低温绝热气瓶外壳上封头与集管头连接区域在气瓶跌落时容易发生屈曲失稳。冲击稳定性分析结果可以为进一步改进气瓶的结构,增强外壳上封头的抗屈曲能力提供依据。

基于有限元分析的低温绝热气瓶颈管的结构优化

颈管是低温绝热气瓶最主要的内支撑结构,起到连接内外容器的作用。颈管的支撑结构是低温绝热气瓶最危险的区域。为了对颈管的结构进行优化,本文主要从强度方面考虑,利用有限元软件ANSYS对具有不同尺寸参数颈管的低温气瓶建立模型,在分别受静载荷及2g的横向冲击载荷作用下进行热应力分析。采用无量纲参数d/D、L/H和Dr/D,分析颈管的直径,长度及加强板直径对最大应力的影响规律,为低温绝热气瓶的结构设计起到一定的帮助作用。

立式低温绝热气瓶颈管传热的数值模拟与试验分析

对自然排放条件下颈管的共轭传热模型和稳态导热模型进行数值模拟,模拟结果显示两种模型的颈管壁面温度分布规律一致。通过液氮蒸发法的试验对导热模型的模拟方法进行验证,试验结果略低于数值模拟结果,但与共轭传热模型和稳态导热模型吻合程度良好。稳态导热模型的误差略大于共轭传热模型,但对低温气瓶颈部计算选择稳态导热模型精度已经足够,且方法简单。

低温绝热气瓶定期检验与返修

超过规定检验周期(3年)的低温绝热气瓶,未得到有效检验,部分地区已发生气瓶爆炸事故。取得国家质量监督检验检疫总局颁发的PD5资质的企业,才能对外进行低温绝热气瓶的定期检验。

低温绝热气瓶液位高度对漏热量影响的研究

低温绝热气瓶中充装的液体因为汽化潜热很小而非常容易汽化,当外界热量进入气瓶内部时,会使气瓶内的液体开始汽化。特别是对没有供气的低温绝热气瓶,在密闭储运的情况下,低温绝热气瓶内的低温液体会汽化膨胀使气瓶内压力升高,甚至发生爆炸。针对低温绝热气瓶的传热机理,综合运用传热学、数值分析和有限元等理论,一是运用ANSYS有限元分析软件对低温绝热气瓶的传热模型进行分析,二是对比气瓶满液时漏热量的理论计算值与数值模拟值确定模型的合理性,最后考虑到气瓶体积、材料的影响,研究液位高度与低温绝热气瓶漏热量之间的关系。研究结果表明:随着液位高度的增加,低温绝热气瓶的漏热量逐渐增大;低温绝热气瓶的容积、材料也会影响液位高度对漏热量的敏感性。

低温绝热气瓶定期检验中的抽真空技术

本文以低温绝热气瓶为主要研究对象,重点介绍了一套适合低温绝热气瓶定期检验的新的抽真空工艺。通过理论分析和实验研究相结合的方法,分析其抽空效果。可为国内低温绝热气瓶的定期检验机构提供参考。

一种适用于车载LNG低温绝热气瓶漏热量测量的方法研究

车载LNG低温绝热气瓶需要定期进行日蒸发率或漏热量的测量。现阶段主要是依据标准方法进行测量,测量的热平衡过程中排气阀门完全打开,排放大量气体,对于车载LNG气瓶,排放气体会形成危险源,并造成气体浪费,同时完成整个测量需要72 h以上。针对该问题,提出在自增压过程对车载LNG气瓶漏热量进行测量的方法,建立气瓶自增压过程的热力学模型,并进行热力学分析。根据分析建立系统的能量方程,确定自增压测量过程中漏热量与气瓶测量参数间的数学关系。在理论分析的基础上建立相应的测试系统,对测量方法进行实验验证,实验表明,自增压方法测量的结果较为准确的反映了气瓶的漏热量,相对于现行标准方法误差在10%以内,并且可以在6 h内完成测量。

立式低温绝热气瓶外壳上封头顶部下塌分析及防治

立式低温绝热气瓶在搬运、吊装和使用过程中,外壳上封头顶部常常出现下塌现象,导致气瓶损坏返修。为防止此类事件的发生,采用数值模拟方法对立式低温绝热气瓶进行满载情况下的静力强度分析、静力屈曲分析和动力屈曲分析,以确定立式焊接绝热气瓶外壳上封头顶部下塌原因;提出结构改进防治措施,并进行试验验证。结果表明,装满低温液体的立式低温绝热气瓶在外壳上封头顶部与集管头连接区域出现下塌,是由于气瓶跌落碰撞时发生了动力屈曲失效,采取在原结构气瓶的外壳上封头内侧焊接若干加强筋措施,可以提高气瓶的耐碰撞能力,防止失效。

液位高度对低温绝热气瓶漏热量的影响分析

为了研究低温液体在存储过程中由于蒸发和使用造成的容器传热面积和传热路径变化问题,考虑了瓶外的自然对流换热、瓶内的液体温度以及气瓶沿轴向、径向的固体导热,利用数值模拟的方法建立了低温绝热气瓶的稳态传热模型,分析计算了不同液位高度下的温度场与漏热量,获得了液位高度与低温绝热气瓶漏热量之间的关系。研究结果表明:当气瓶容积一定时,随着液位升高,气瓶的漏热量逐渐增大。

低温绝热气瓶抽真空内加热温度分布试验研究

利用在多层材料中间固定热电偶的方法,研究抽真空过程中低温绝热气瓶夹层绝热材料温度分布情况,温度分布主要在抽真空和保温两种工况下采集。试验得出,在抽真空状态和保温状态下,温度随着远离内容器壁而逐渐降低,温度升高梯度随着远离内容器壁而减小。但无论在何种状态下,整个内加热过程中,夹层温度升高随着时间变化而逐渐趋于平稳。

低温绝热气瓶定期检验中抽真空技术的探讨

通过理论分析与试验,探讨低温绝热气瓶的抽真空技术和效果,给出一套适合低温绝热气瓶定期检验的新的抽真空工艺。