LNG储罐主容器泄漏时外罐壁的传热特性

以一种LNG储罐为研究对象,利用有限单元法(FEM)分析了在主容器泄漏时的混凝土外罐壁的传热特性,研究了泄漏发生时外罐壁温度随着时间的变化过程,泄漏发展后的外罐壁的温度分布和热流密度,以及热保护边角(TCP)对于外罐壁传热的影响,指出了外罐壁热传导达到稳定后的传热特性。

全容式LNG储罐混凝土外罐的预应力方案计算

为确保全容式LNG储罐混凝土外罐的造价经济、受力合理,有必要对混凝土外罐施加预应力。从工程设计的角度出发,以全容式LNG储罐混凝土外罐的受力特性为基础,对混凝土外罐预应力方案的计算要点进行了较全面的分析和总结,提出了简单易行的计算解决方案,并以16万m3LNG储罐为例,给出了详细的计算过程,实践证明提出的计算方案是正确的。

全容式LNG储罐混凝土外罐的罐壁罐顶厚度取值研究

全容式LNG储罐的混凝土外罐是由圆形底板、圆柱形预应力罐壁和穹形罐顶组成的超静定结构。在进行混凝土外罐的有限元分析时,必须先确定外罐的几何尺寸,这些几何尺寸的合理与否关系到计算分析的效率。通过对外罐在起控制作用的荷载作用下的受力特性分析,结合不同设计极限状态下的强度和正常使用要求及各自的荷载系数,推导了罐顶厚度、罐顶腋部厚度和罐壁厚度的计算公式。研究结果已应用到江苏LNG、大连LNG的工程设计中,证明是正确的。

大型外浮顶储罐油气空间爆炸风险研究

大型外浮顶储罐是石化领域原油储存的主要方式,但针对外浮顶浮盘落底、原油完全排出后油气空间的风险鲜有研究。在分析国内外相关标准的基础上,采用RNG k-ω模型、ANSYS仿真技术和爆炸下限计算方法对油气空间进行风险分析。研究结果表明:外浮顶储罐完全出油后浮盘下方油气空间的最大压强达到9.75 kPa,0.5 h内混合油气的爆炸极限达到了19.04%,远远高于爆炸下限,存在爆炸风险。计算结果对大型外浮顶储罐的安全运行有重要的指导意义。

矿井主扇扩散芯筒出流速度分布数值模拟研究

扩散芯筒出流速度分布直接影响扩散器入口速度分布，进而影响主扇运行效率．根据工程现场情况，在扩散芯筒外筒体角度为2．1°～5．5°的范围内，和在扩散芯筒整流体角度为2．50-6．00的范围内，建立了多个矿井主扇扩散芯筒的物理模型．根据扩散芯筒出流平均速度，建立了扩散芯筒入口速度赋值公式，利用自定义函数初始化了入口速度边界．在扩散芯筒出流平均速度为6．0—10m／s范围内，利用Fluent数值模拟软件包，借助可实现κ-ε两方程湍流模型，进行了扩散芯筒多工况数值模拟．扩散芯筒数值模拟结果表明，就扩散芯筒出流速度分布而言，整流体角度的影响作用大于外筒体角度；在扩散芯筒整流体角度6．0°的优化情况下，随着外筒体角度增加和来流速度增大，扩散芯筒出流速度分布均匀度逐渐变差．

各向异性k-ε湍流模型在Rushton桨搅拌槽三维流场整体数值模拟中的应用

根据搅拌槽内的流动呈各向异性的特点 ,引入适用于强旋转流场的各向异性k -ε湍流模型 ,用改进的内外迭代法对有挡板的Rushton桨搅拌槽进行了整体数值模拟 .利用文献中对搅拌槽内流场测定结果 ,给出了适用于Rushton桨搅拌槽的各向异性湍流黏度系数值 .模拟计算得到了搅拌槽内的流场分布和脉动速度分布 ,并同标准k -ε湍流模型计算结果及文献数据进行比较 .结果表明 ,各向异性k -ε湍流模型能成功反映Reynolds应力、湍流动能等湍流特征量 ,明显优于标准k -ε湍流模型 .

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。

湿式气柜的有限元结构分析

化工生产中常用湿式气柜作为各种气体的存贮和缓冲设备。正常工作时气柜承受内压,如果由于过度抽气或其他原因,会出现负压而导致气柜压瘪。对此,首先通过理论计算得到其临界失稳外压值,然后对其进行有限元结构分析计算,进一步得到气柜在外压下的变形情况及位移载荷曲线,从而给工厂的安全运行提供技术上的支持。

外置式耐压液舱实肋板拓扑和开孔尺寸优化

[目的]为了简化建造工艺和减轻液舱结构重量,对外置式耐压液舱实肋板结构进行拓扑优化和开孔尺寸优化设计。[方法]首先,利用Hyperworks/Optistruct对外置式耐压液舱整体模型进行结构应力分析。然后,在拓扑优化中,除与液舱壳板和耐压船体壳板相连的约100 mm长条状范围外,以实肋板其他范围内的单元密度为设计变量;以与实肋板相连的液舱壳板和船体壳板上结构的典型应力及实肋板体积分数为约束,以实肋板上最大Mises应力最小化为目标,针对满载和空舱两种工况,利用商用软件Hyperworks/Optistruct对实肋板结构进行拓扑优化。最后,基于Matlab和ANSYS联合优化,以实肋板上von Mises应力和剪应力为约束,以相应结构重量极小化为目标,对实肋板开孔进行尺寸优化,从而得到精细化开孔方案。[结果]拓扑优化结果表明,外置式耐压液舱实肋板开减轻孔应集中在中、下部。开孔尺寸优化结果表明,相比初始方案,实肋板剪应力增加38%,其他关注区域应力相当时,内部实肋板上结构重量可降低19%。[结论]两类优化设计均表明,外置式耐压液舱实肋板开减轻孔应集中在中下部,且从下到上开孔面积应逐渐减小。

泄漏工况下的LNG外罐温度场仿真研究

为研究LNG储罐泄漏后外罐温度场的变化,以16万m3LNG预应力混凝土全容式储罐为研究对象。借助有限元软件ANSYS下的FLUENT建立了储罐的保温层和外罐壁的二维平面模型。考虑储罐内液体动态泄漏过程中和泄漏完成后超低温液体对混凝土外罐的影响,对储罐的温度场进行了模拟分析。分析表明,泄漏后不同高度外罐壁温度变化与泄漏孔位置和孔洞大小有极大的关联。外罐壁温度先降低,后升高,最后达到平衡。在热保护角的作用下,底部外罐壁温度变化明显减小。在热保护角高度范围内,混凝土外罐壁在高度方向上存在温度梯度,温度从底部向上逐渐减小。

测量铁路罐车罐体外横直径用弧形板工装研究

为有效避免焊缝、局部焊接变形对铁路罐车罐体外横直径测量的影响,设计一种用于铁路罐车几何测量法容积检定中外横直径测量的弧形板工装。从测量原理和结构2方面,阐述弧形板工装的设计。在测量中,注意准确获得弧形板拱高,并确保工装放置位置准确。通过试验验证,利用弧形板工装测量铁路罐车罐体外横直径可行。

核磁共振成像仪超导磁体液氦罐外壳有限元分析

应用ABAQUS软件对核磁共振成像仪超导磁体液氦罐的外壳进行分析,解决了常规压力容器设计中非标产品无法分析的问题,为该产品的制造提供理论依据。

冲击荷载下大型LNG储罐混凝土外罐的数值模拟

为获得大型全容式LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的动力响应及其规律,本文基于LNG储罐实际工程,以ANSYS/LS-DYNA有限元软件为分析平台,建立了LNG储罐混凝土外罐在冲击荷载作用下的精细化有限元数值模型。以"战斧"巡航导弹为冲击物,分析了储罐结构的内力、变形及其规律,并总结了冲击荷载作用下结构的失效模式。结果表明:冲击荷载下,本文的数值模拟方法及其适用性通过混凝土靶板冲击试验结果得到验证;罐壁处预应力钢筋的布置可以增强其抗冲击能力;LNG储罐混凝土外罐冲击破坏分为局部凹陷、混凝土表面剥落和击穿破坏三种类型;冲击荷载下储罐穹顶与外罐壁、外罐壁与底板连接处为薄弱位置,为储罐结构抗冲击防御设计提供了依据。

空气顶升液化天然气储罐罐顶平衡装置设计与研究

介绍了全容式液化天然气(LNG)储罐罐顶空气顶升的平衡装置设计、安装要求以及顶升过程中的控制要点,并以5×104 m3 LNG储罐为例,系统介绍了其平衡装置的计算和顶升中的操作要领。该系统在建造过程中采用,取得了良好的效果。

储罐外壁防护用聚脲材料的选型研究

为满足国民经济的高速发展,需要加快发展大型储罐建设以提高我国石油储备能力。由于储罐事故的主要原因是腐蚀和泄漏,因此如何提高储罐防腐技术水平,确保大型储罐安全是储罐建设过程中必须解决的一个重要问题。该文针对储罐外壁的腐蚀防护,选择某公司生产的不同型号的聚脲材料对其基本力学性能和耐腐蚀防护性能进行分析,探讨产品的实用价值和防护效果。通过设计试验方案对产品进行性能评价,结果显示SPUA-101超重防腐材料各项性能指标可以达到要求。

大型双钢低温储罐安装工艺探索

大型双钢低温储罐因操作灵活、安装方便并节约投资等优点,目前的建造数量越来越多,安全快速和先进可靠的安装工艺是储罐顺利建成的前提。通过综合分析与比较,采用液压顶升倒装法,先安装外罐,再采用正装法安装内罐,具有效率高、成本低、施工质量好等优点,对今后的同类工程施工具有参考意义。

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m3LNG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。

大型液化天然气储罐桩基抗震设计中桩-土动力交互作用的影响

大型液化天然气储罐通常采用群桩基础。国内群桩基础抗震设计中,桩体水平及抗弯承载力计算采用的m法仅考虑了上部结构在地震作用下产生的惯性力与桩体及桩侧土的交互作用。而群桩基础抗震设计相关国际标准针对软土地基,还将桩-土动力交互作用的影响纳入了设计考虑。以某220000 m^(3)预应力混凝土全容罐的桩基设计为例,对比分析了m法设计与考虑桩-土动力交互作用设计的桩身内力计算结果,认为在埋深较大的软土地基或存在深层软弱土夹层的地基中,考虑桩-土动力交互作用设计时,桩体下段确实存在较大弯矩和剪力,不应予以忽略。

发泡机温控系统设计

详细地叙述了一种运用PCI—8333多功能采集卡为核心控制部件的发泡机温控系统的设计,从存储罐的结构设计、温控系统的电路、系统结构到系统的软件实现都作了细致的介绍。该系统运用内外双循环结构和外层保护结构。该系统在使用中具有广泛性、高效性、使用方便性和可扩展性。

储油罐底外边缘板的腐蚀与防护

介绍了储油罐底外边缘板相对于混凝土基座立体位移的运动形态和环境变化对罐底外边缘板造成的腐蚀机理。分析了大型储油罐底外边缘板防腐保护采用传统方法效果不佳的原因,研发了适应于罐底外边缘板在混凝土基座立体位移的运动新型材料,并提出了罐底外边缘板防腐处理的新工艺和新方法。