飞射物撞击LNG储罐穹顶的试验与数值仿真分析

为了研究大型LNG储罐穹顶在飞射物撞击作用下的破坏形态,获取关键损伤量,选取大型LNG储罐穹顶顶端最薄弱部位制备了局部壳体试件,以LNG接收站区常用Φ101.6 mm(4in)NPS法兰的冲击能量为参照,分15个工况进行了相关试验和数值仿真研究。研究表明,不同撞击能量下LNG储罐穹顶的破坏形式主要有,冲击成坑、冲击震裂、冲击剥落屈曲、冲击侵彻屈曲、冲击贯穿屈曲。基于AUTODYN建立数值仿真模型,可以较好模拟飞射物撞击靶体的损伤发展过程,形象描述靶体内部的破坏形态,相关结果可以为LNG储罐穹顶的局部损伤评估和防护设计提供参考。

事故型撞击荷载作用下大型LNG储罐穹顶局部破坏形态分析

为了确定事故型撞击荷载作用下大型LNG储罐穹顶的局部破坏形态,以ф101.6 mm NPS法兰冲击能量为参照,选取穹顶局部壳体为靶体,利用等效飞射物弹体自由落体撞击靶体进行了15个工况冲击试验。通过对试验结果分析研究,标定了冲击成坑、冲击震裂、冲击剥落屈曲、冲击侵彻屈曲、冲击贯穿屈曲5种破坏形态,并给出了特征形态图。通过引入薄钢板弹道极限速度对侵彻贯穿屈曲破坏形态的侵彻深度进行修正,给出了以侵彻深度与穹顶厚度比值。这一无量纲参数为基准的破坏形态判断标准。最后,提出了事故型撞击荷载作用下LNG储罐穹顶的破坏等级划分标准,验证了Petry公式和BRL公式用于侵彻深度估算的有效性。

偶然冲击荷载作用下大型LNG储罐穹顶力学行为试验研究

为了探究偶然冲击荷载作用下大型LNG(Liguefied Natural Gas)储罐穹顶的力学行为,选取16×10~4m^3LNG储罐穹顶局部壳体为试验原型,以抗冲击设计依据为参照,通过变换壳体厚度、飞射物质量、冲击速度等参数,进行了15个工况的冲击试验。试验结果表明,偶然冲击荷载作用下,穹顶局部壳体迎弹面将出现成坑破坏,沿径向、环向不产生裂缝;背部钢衬板和混凝土将产生不同类型破坏。弹体能量、侵入姿态、钢筋抗力对混凝土成坑、侵彻深度以及钢衬板的破坏形态影响较大。当飞射物与设计依据动能相同,弹着点位于钢筋间隙内时,局部壳体背部钢衬板不发生破坏,但背部混凝土可形成裂缝或圆形帽状剥落区,设计和安全性评估时应予以关注。基于试验数据拟合出了用于估算事故性偶然冲击荷载作用下大型LNG储罐穹顶破坏情况的经验公式。

大型LNG储罐穹顶施工数值模拟

以16万立方米大型LNG储罐穹顶为例,应用ADINA有限元软件进行LNG储罐穹顶混凝土施工过程的温度场和应力场的耦合分析。从第一次至第四次浇筑温度曲线,梁部温度包络图以及混凝土、板温度包络图可以看出:板温度接近砼的温度,温度随水化热曲线先较快上升,后缓慢下降;节点温度最高值出现在混凝土浇筑后的2～3d内,最大值为57.2℃,最大的温度变化梯度发生在30-60h。环向应力分析证明:梁和板的环向应力受到温度的影响也呈先增大再缓慢减小的变化趋势;最大值出现在混凝土浇筑后30～60h,即出现在温度最高的时刻。

LNG储罐穹顶施工应力监测和数值模拟对比分析

选取16万立方米LNG储罐穹顶为研究对象,应用光纤光栅监测设备对LNG储罐穹顶施工应力进行监测,同时应用ADINA有限元软件模拟混凝土施工过程,与监测结果进行比较分析。结果表明:应力大致呈现先增加再减小的趋势,测点的最大拉或压应力出现在混凝土浇筑后30～50 h之间,浇筑部位混凝土的径向应力较小。

LNG储罐穹顶施工过程受力分析

以某3万m3LNG储罐为例,基于大型有限元程序ANSYS,建立穹顶钢-混凝土组合结构的整体模型,考虑吊顶荷载和结构自重作用,对组合结构的应力和变形进行了精细化有限元数值模拟。基于数值计算结果,给出穹顶钢-混凝土组合结构中钢构件和钢筋的应力分布规律,对穹顶环向和径向组合梁的受力机理进行了分析探讨,并将数值计算结果与施工实测数据进行对比,验证了大型储罐穹顶ANSYS分析的可行性,可为储罐穹顶钢-混凝土组合结构的优化设计提供参考。

LNG储罐外罐土建工程穹顶施工分析

论述LNG储罐外罐土建工程穹顶施工管理,旨在为LNG储罐穹顶施工提供依据,用于指导现场施工。确保LNG接收站安全地生产、运行,并为后续LNG接收站储罐外罐土建工程穹顶施工提供借鉴与建议。

LNG储罐外罐土建工程穹顶施工分析

LNG储罐的穹顶施工是整个工程中重要的施工环节之一,随着储罐施工技术要求、标准越来越高,在施工中必须要严格按照施工规范和设计技术要求进行建设,而且由于LNG储罐的穹顶施工具有明显的复杂性,因此在施工之前要做好施工准备,在施工过程中严格按照工艺流程进行操作。基于此,本文主要对于LNG储罐穹顶的施工准备流程以及施工的工艺进行探讨,列举出施工中所需要注意的事项和技术要点,以便于对于类似的同类型施工带来借鉴。