考虑埋深影响的地下LNG罐振动台试验研究

地下LNG罐与地上LNG罐相比,拥有更好的抗震性、更高的安全性等优点,其工程应用是LNG罐结构的发展趋势,目前我国大陆尚无地下LNG罐的应用先例。振动台试验是研究地下LNG罐地震响应的一个重要手段,为考察不同地震动强度、不同液位、不同埋深情况下地下LNG罐的地震响应特性,基于1个结构模型设计并进行了2组层状剪切试验箱的振动台试验。LNG罐模型参照某22万m^(3)LNG罐进行简化,考虑储液与结构、土与结构的动力相互作用关系对储液、结构、土(包括基岩)进行了相似设计。通过试验设计对模型和边界进行了合理的设置,振动台试验考察了不同工况下的地震响应规律,获得了LNG罐结构的动力响应特性。结果表明试验中展现出的储液-结构-土相互作用的部分特征与相近工程实测结果、经典理论具有一致性。

基于液氮冷凝的LNG罐箱BOG回收技术研究

液化天然气蒸发气组分中甲烷占绝大多数。甲烷增温潜势高,是造成全球变暖的第二大温室气体。为了强化源头控制和资源化利用,针对LNG罐箱储运过程中放空排放的BOG(蒸发气),提出了一种基于液氮冷能利用的LNG罐箱BOG冷凝法回收利用工艺,建立了BOG液氮冷凝回收系统主要技术参数的数学模型,开展了新技术应用研究及其经济社会环境效益分析。结果表明,该工艺技术可以控制BOG的无组织排放,实现LNG罐箱放散BOG的回收利用,在能源资源化利用、污染物协同控制、减少安全生产事故以及控制全球温度升高等方面产生积极影响。

基于热-应力耦合的LNG储罐泄漏状态下外罐壁受力分析

为分析LNG全容罐在内罐泄漏状态下的外罐壁液密性,采用大型通用有限元分析软件对外罐在正常使用、夏季高中低液位及局部冷点泄漏状态下的结构响应进行了非线性有限元分析,并验证分析了热角保护结构的可靠性。研究结果表明:正常使用阶段外罐壁向内轻微收缩,外罐壁外侧根部出现轻微受拉损伤。泄漏阶段外罐壁收缩明显增大,外罐壁内侧出现大范围受拉损伤,钢筋应力水平显著增加,但外罐壁液密性指标满足要求。热角保护结构在内罐泄漏状态下可有效保证外罐壁底部不直接接触低温液体。

LNG储罐预冷方式和BOG回收技术分析

LNG接收站首次投用时需要利用冷媒对LNG储罐管道及设备进行冷却,冷却过程中产生的蒸发气由于量大一般采用放空的方式进行处理,这不仅造成一定的资源浪费,而且也不利于节能减排。文章通过对LNG接收站首次预冷方式、预冷进度、蒸发气回收方式及回收率进行分析,对后续LNG接收站储罐管道及设备预冷产生的蒸发气回收带来新启示。

LNG调峰储气设施工艺及运行研究

随着LNG调峰储气设施的投产运行,各市工业和居民的天然气平稳供应得到了保障。调峰储气设施的运行也成为了各天然气公司关注的焦点。文章着重介绍了LNG调峰储气设施的主要工艺及日常运行,并结合运行实例,对LNG装卸车、空气氮气系统等工艺运行进行了系统介绍。通过优化工艺,详细阐述了LNG调峰储气设施的经济运行方式,并对LNG罐式集装箱和储罐同时储液保供模式进行了建议,为后续LNG调峰储气设施的建设和运行提供了借鉴。

B型独立LNG液货舱漏热量及蒸发率影响因素模拟分析

以50000m^3 B型LNG独立液货舱为研究对象,采用CFD数值模拟方法,建立B型液货舱传热数学模型,确定其边界条件;分析不同绝热层厚度、绝热材料导热系数、舱外环境温度、绝热层破损等因素对液货舱漏热量及蒸发率影响;最后,获取了绝热层破损、绝热材料导热系数和舱外环境温度等因素变化对B型液货舱漏热量及蒸发率的影响规律,为B型独立液货舱绝热设计提供重要的依据。

LNG船液舱围护系统安装平台结构强度计算分析

根据LNG液舱围护系统的安装平台设计和改造的需要,针对该平台的结构和复杂作业工况,应用MSC/PATRAN软件建立三维模型,分析平台荷载工况,计算各处最大变形位移和支座反力,还对敏感单元的屈曲强度进行了检验。研究结果为安装平台的结构强度分析提供了技术支持。

低温液体BOG再液化技术在小型LNG储罐的应用分析

对LNG储存和运输过程中产生的BOG进行有效处理,保证LNG高效、安全储存和运输是制约清洁能源LNG产业发展的主要因素之一。在对各种类型LNG站功能和BOG处理工艺介绍的基础上,重点分析小型LNG储罐内BOG产生机理,提出将低温液体BOG再液化技术应用于小型LNG储罐,并以某450L高真空多层绝热LNG储罐为例,选用美国Sunpower公司的Cryo Tel-GT型斯特林制冷机,从能量匹配关系,储存介质物理性质两方面分析其可行性。结果表明,将低温液体BOG再液化技术应用于小型LNG储罐可行,而且与各种类型LNG站BOG处理技术相比较,低温液体BOG再液化技术具有十分显著的优点。该研究为低温液体BOG再液化技术在小型LNG储罐上的应用提供理论依据与技术支持,对实现小型LNG储罐内BOG的处理以及LNG的高效安全、零蒸发储存均具有十分重要的意义。

LNG储罐高低承台桩基础抗震性能对比分析

目前全容式LNG储罐基础常采用低承台和高承台桩基2种形式。采用弹性振动理论,并考虑壳液耦联振动效应,对全容式储罐高、低承台桩基的抗震性能进行对比分析,给出了2种桩基础形式下全容式LNG储罐结构与基础的震动特性,包括自振周期、单桩水平地震力、抗倾覆性能、罐底周边单位长度上的提离力、储液晃动周期以及晃动波高等。分析表明,高承台桩基的水平地震响应大于低承台8.69%、垂直地震响应大于6.34%;低承台桩基的抗倾覆能力比高承台高12.11%,抗提离能力高于高承台储罐11.42%;高承台的自振周期高于低承台;低承台基础结构的抗震能力要优于高承台基础结构。其结论对桩基础全容式LNG储罐的设计与施工具有一定的参考价值。

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。

16万方LNG储罐的动特性分析

以16×104m3LNG储罐为例,应用ADINA有限元软件中的Lanczos特征值算法,考虑液固耦合效应研究其动力特性参数。结果表明:内罐液固耦合基本振动频率较低,振动形式以cosnθ型梁式振动为主,液体晃动为低频的振动;外罐基本振动频率较高,振动形式也以cosnθ型梁式振动为主。内罐的液固耦合前三阶频率分别为1.979,4.766,6.491 Hz;液体晃动前三阶频率分别为0.104,0.185,0.235 Hz;外罐前三阶频率分别为6.509,12.37,22.16 Hz。

LNG运输船船型浅析

简述了LNG船的沿革、液货舱的类型及典型结构、总布置特征、船舶要素特征以及具体防火要求 ,并根据大量的实船资料 。

船用LNG储罐的液体晃荡数值分析

针对船用LNG储罐罐内充装度不足,船舶的运动会诱发罐内LNG液体晃荡的问题,提出LNG储罐晃荡分析的VOF方法,验证模型的可用性,进行LNG储罐中液体晃荡的数值模拟,分析充装率、防波板等因素对晃荡过程的影响。研究表明,液体晃动对储罐产生的最大冲击力随充装率的升高先增大后下降,安装防波板对于15 m3小型储罐可达到较好的防波效果。

中小型LNG运输船液货罐设计技术

随着LNG的广泛应用,为适应LNG的运输新需求,近年来提出一种新船型——中小型LNG运输船。他凭借着营运周期短、中转频繁、造价低廉等优势而备受关注,而设计此种船型与大型LNG船的区别主要在于对船体核心——液舱的设计。通过研究相似船型LPG船及乙烯船及其液货罐,阐述了中小型LNG运输船液舱的设计方法及关键技术,属对设计此种新船型的有益尝试。

LNG储罐外墙模态分析

以某大型LNG(液化天然气)储罐结构为例,考虑到贮液条件下储罐与液体的相互作用与影响,即液体与结构的耦合问题,采用有限元方法对储罐结构进行了模态分析。结果表明:空罐,前三阶频率为6.376、6.376、6.468Hz,内罐贮液,前三阶频率0.102、0.102、0.137 Hz,内罐泄漏后,前三阶频率0.093、0.093、0.136 Hz,内罐贮液与内罐泄漏后储罐外罐的频率相差不大,但比空罐时的频率降低很多。说明了液体对储罐系统自振特性的影响是很大的,相当于储罐内部增加了液体的约束。

夹层橡胶支座参数对大型LNG储罐地震响应的影响

利用ADINA软件建立董家口16万立方米LNG储罐的有限元模型,在模型中分别设置不同水平刚度、不同隔震频率和阻尼比的夹层橡胶垫作为储罐的隔震装置。对比了隔震前后储罐的位移和加速度反应的变化,同时分析了采用不同隔震参数支座的储罐在液固耦合作用下,储罐内部液面晃动的变化情况。结果表明:夹层橡胶支座的水平刚度对储罐隔震效果的作用不明显,但夹层橡胶支座的隔震频率和阻尼比对储罐隔震效果的影响显著。隔震频率和阻尼比越大,对内外罐位移和加速度的控制效果越明显。因为基底剪力、基底倾覆弯矩和动液压力会增大,而且隔震装置会放大储罐的晃动波高,所以在选取隔震支座时,要综合考虑储罐高径比、隔震支座的隔震频率和阻尼比等参数,选取最优组合,从而达到最佳的减震效果。

内泄下LNG储罐外壁的地震响应分析

针对内罐泄漏条件下LNG储罐混凝土外壁,利用ADINA软件分别建立储罐空罐及满罐LNG储罐有限元模型。在El Eentro地震波作用下,考虑固液耦合作用,对储罐进行地震响应分析。结果表明:通过比较空罐与满罐情况下LNG储罐外壁的地震作用下的位移、加速度曲线,储罐的外壁受罐内LNG储液的影响较大,其位移和加速度在液固耦合的作用下,均较空罐变大。

LNG槽车贫富液切换安全装车动态模拟研究

青岛LNG接收站装车单元是青岛LNG接收站的重要组成部分,槽车装车是一个不易进行精确控制的过程,当进行槽车充装时,装车橇出口LNG密度会发生变化,充装岗人员及槽车司机都难以直接察觉.基于青岛LNG接收站LNG装车实际工艺,以Aspen HYSYS软件模拟中的动态模拟功能为研究手段,对青岛LNG接收站贫富液管线切换后的装车橇出口LNG密度进行研究,得出不同装车流量下贫富液切换引起管线中LNG密度变化的曲线,以及52.6 m3标准LNG槽车贫富液装车的液位-质量对照关系,建议管线切换后采取7辆或7辆以上槽车同时装车的操作方案,以尽量减少后续因装车橇出口密度变化而受到影响的装车数量,并对管线切换后7辆槽车同时装车工况进行了现场验证.研究结果为装车单元安全装车提供了理论指导,从而降低了槽车运输风险,提高了装车效率.

LNG罐静态储液状态监测试验与分析

传统的LNG运输过程中难以准确监测汽车LNG罐的储液状态。提出一种监测LNG罐静态储液状态的方法,通过模态分析软件,得到测试系统的振动频率与储液质量之间的关系,并通过试验验证该方法的准确性,可以有效地监测罐体中的储液质量。

全混凝土LNG储罐国产化的可行性研究

当前的全容式LNG储罐内罐材料多为9%镍钢,建造材料难以本土化,导致建造费用高、建设工期长;采用全混凝土LNG(ACLNG)储罐可降低造价、缩短工期。国外虽已建成较小尺寸的全混凝土LNG储罐,但该领域的研究存在断层,而我国尚未开展相关研究。为此,介绍了国外全混凝土LNG储罐的研究现状、发展历程、结构形式,并开展了低温环境下(试验温度最低至-170℃)混凝土与钢材的力学性能试验、混凝土冻融循环试验、低温下混凝土与钢材的黏结性能试验、钢筋与预应力混凝土梁的受弯性能试验。据此总结出了混凝土在低温环境下的工作特性,为全混凝土LNG储罐的建造设计提供了理论支持。同时,针对影响储罐结构安全性的混凝土液密性及冻融循环问题,提出了相应的解决措施。为了促进全混凝土LNG储罐的发展,还建议持续开展以下研究工作:1混凝土内罐的开裂情况分析;2地震作用下的内外罐整体性能分析;3按照ACI 376—2010要求对储罐进行承载能力极限状态与正常使用极限状态的模拟设计。