考虑不确定性的LNG低温储罐可靠性建模与分析

LNG低温储罐是液化天然气(LNG)储存和运输的关键设施,鉴于其失效影响因素众多以及失效状态的多样性和因果关系的模糊性,提出了一套基于不确定性理论技术的LNG储罐可靠性建模与分析方法。首先,利用T-S模糊故障树替代传统事故树建造LNG储罐失效事故模型,以保障建模精度及分析的细粒度;其次,采用专家辅助的机械化分配法来应对T-S模糊门描述规则数量激增时概率分配的挑战,同时引入模糊群体决策理论来解决失效数据稀缺条件下基本事件先验概率估计的问题;最后,通过映射机制将LNG储罐T-S事故树转化为贝叶斯网络(BN),利用BN双向推理和多源信息融合优势,高效求解可靠性指标并快速诊断关键致因。针对某LNG低温储罐的可靠性评估,验证了所提出方法的实用性和有效性,可为LNG储罐系统的设计优化和可靠性维护提供理论支持和决策指导。

医院中心供氧系统的构建、保障与风险应对策略

医用氧作为医用气体的一种,在医院医疗救治中起到至关重要的作用,需要保证365天24小时不间断地持续供应。医院中心供氧系统担负着医用氧的储存和输送重任。笔者介绍了医用氧的概念和医院中心供氧系统的组成;对各部件典型故障进行分析;分享日常工作中的改进;最后提出保障系统安全可靠运行的应对策略。

低温储罐在线监测系统的研制及应用

目的:为方便海关口岸堆场进行危险气体泄漏安全监管,本文研制了低温储罐在线监测系统。方法:设计开发能监测罐内温度、液位和压力,以及罐外环境参数和储罐所处位置等工况信息的终端,并通过MQTT协议实现监测终端与服务器的通信交互,形成一种基于B/S架构的低温储罐在线监测系统。结果:利用该系统,用户能通过浏览器随时随地对液氮、LNG灌注及存放实验过程进行连续监测。结论:本文的在线监测系统可以为口岸现场低温储罐监测管理提供基础数据和技术支撑。

LNG低温预应力混凝土外罐的结构设计

简要介绍了全容量LNG低温储罐的结构形式、预应力混凝土外罐的功能、其所承受的主要荷载以及相应的分析条件。根据欧洲标准和美国标准对储罐的规定,简述地震设防标准的选取,简化地震作用的计算方法。分析了LNG低温预应力混凝土外罐结构设计中的难点。

干式量热器测量隔热结构热性能实验研究

设计搭建一套基于两级G-M制冷机的圆筒形干式量热器装置,首先分析铜制和铝制量热杆对装置误差的影响,其次对3组不同的隔热结构进行热性能实验测试,并研究不同的边界温度对隔热结构热性能的影响。实验结果表明,铝制量热杆测量误差更小;在高真空环境下,隔热泡沫对复合结构的绝热性能影响不大,MLI或者VDMLI起主要绝热作用;分别改变冷边界温度和热边界温度对隔热结构热性能的影响不同,热边界温度一定,冷边界温度由20 K增大到100 K时,通过隔热结构的热流密度略有减小;冷边界温度一定,热边界温度由300 K增大到350 K时,通过隔热结构的热流密度急剧增大。

浅谈大型低温储罐三层罐壁板安装施工技术

随着国家对化工材料需求的不断增加,常规的球罐储存容量已经不能满足装置生产周转需求,而钢制低温全容罐因具有占地小、储存量大、安全高效、建造周期短、造价低等优点,已成为化工装置存储烯烃的优选方式。其安装工艺对储罐整体施工的进度、安全、质量控制管理等影响显著。文章以10万m 3钢制低温全容罐为例,主要介绍了三层罐壁低温储罐壁板正装法施工工艺,具体阐述了三钢低温储罐外罐壁板、中间罐壁板、内罐壁板的安装施工技术。该技术可为同类储罐的安装提供借鉴与参考。

某应变强化低温储罐内容器开裂失效分析

采用理化性能分析、断口分析、金相组织分析等方法,对某应变强化低温储罐内容器开裂失效原因进行了分析。分析结果表明,该低温储罐内容器开裂是由储罐内应力引起的低温脆性开裂,在应变强化造成的较大残余应力、封头成型过程及应变强化过程中的马氏体组织转变共同作用下产生并扩展。根据裂纹产生原因,分析并提出了几项改进措施。

低温液体运输车罐体设计与分析

开展了低温移动液氧储罐结构设计与分析。按照压力容器设计规范,依据经验公式的设计方法,设计了工作温度-183~-162℃的0.52 MPa低温移动液氧储罐。按照压力容器分析设计标准,采用数值分析的方法,分析了低温液体运输单车罐体前冲工况下的应力分布规律。结果表明:封头、补强板、角钢圈、八点支撑等零件满足设计要求以及分析设计标准对于材料最大强度的极限要求,双层罐体具有良好的抗压性能以及优良的真空性。

用蒸发气充填液化天然气球形储罐隔热层的传热计算

针对大型液化天然气储罐在隔热层填充N2(氮气)成本高、工艺复杂的问题,现改为用BOG(蒸发气体)代替N2填充隔热层.阐述BOG代替N2的不同及其用球形储罐储存LNG的优点.通过分析传热过程、建立传热模型,计算总漏热量和蒸发率,验证BOG代替N2在理论上的可行性.

LNG低温储罐用镍钢焊接技术研究进展

液化天然气（LNG）具有燃烧值高，对大气无污染等特点，被誉为洁净的绿色新能源，它还是优质的化工原料，因此，LNG越来越得到广泛地应用。但是LNG的缺点是易燃、易爆、相态易变等，一般采用低温液化储存。随着液化天然气行业的发展，LNG低温储罐的建设逐渐引起人们的广泛关注。随着液化天然气消耗量的增加，LNG储罐也在不断向着大型化发展。然而，大型化必然导致一系列相应问题的产生。研究了建设LNG低温储罐所用的9％Ni钢、焊接材料以及相应的焊接工艺，阐述了在焊接过程中容易出现的问题及其对策，为国内LNG低温储罐焊接工艺研究提供技术参考。

大型C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐换存可行性分析

随着LNG接收站建设的加快及其选址难度的增大,探讨将大型乙烷、乙烯、丙烷等C_(2)、C_(3)烃类低温储罐换存为LNG储罐的技术可行性很有必要。本文通过对C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐在材料标准、工艺设计、结构设计、施工与开车调试等方面的对比分析,探讨C_(2)、C_(3)低温储罐换存为LNG储罐的可行性。结果发现,C_(2)、C_(3)低温储罐与LNG储罐在主要设计建造标准、设计流程、外罐与保冷材料等方面具有共同点,而内罐材料、介质密度、温度等方面的差异,导致了工艺、结构、施工与开车调试等方面的不同;基于上述共同点与差异,认为C_(2)低温储罐换存为LNG储罐理论上可行,而C_(3)低温储罐由于内罐材料设计温度较高,不适合换存为LNG储罐。本文研究可为C_(2)、C_(3)低温储罐项目改造为LNG储罐项目提供一定的技术参考。

低温液体蒸发气再液化系统内BOG动态分析研究

低温液体蒸发气再液化系统漏热引起的储罐内低温液体蒸发气(BOG)蒸发速率和压力有效控制是试验正常进行的关键,通过对储罐内低温液体的热响应分析,建立罐内低温液体和BOG计算模型,对制冷机关闭情况下储罐内压力(BOG压力)和BOG蒸发速率随储存时间的变化过程进行数值计算。结果表明:随着储存时间的增大,储罐内压力升高、压力增长速率加快、BOG蒸发速率减小;液氮和BOG温度升高对储罐内压力升高速率具有显著的影响;制冷机可以实现对罐内压力和BOG量的调节控制。为制冷机控制方案的制定和后续开展低温液体BOG再液化试验研究提供理论基础。

LNG低温储罐夹层真空丧失过程内壳裂纹扩展研究

研究液化天然气(LNG)低温储罐夹层真空丧失后,内壳应力-应变及裂纹尖端原子变化规律,揭示该状态下低温容器内壳微裂纹扩展的微观机制。应用分子动力学方法对内壳微裂纹扩展进行模拟计算,得到不同时刻微裂纹附近应力、应变、压力及原子结构的变化。结果表明:在LNG低温储罐夹层真空丧失后,其应力出现峰值后回落并趋于稳定,应力强度因子K I>K C,应变不断增加;同时,微观上可见裂纹附近出现位错累积并向前运动,使得裂纹发生扩展。

吊带支撑低温储罐运输中随机振动分析

为了解决吊带支撑低温储罐在运输过程中易发生疲劳破坏的问题.按照低温储罐的实际尺寸制作了1/10大小的模型容器进行阻尼比测试试验,测得储罐的阻尼比.利用ANSYS有限元软件对DG56型吊带支撑低温储罐构建整体模型,通过模态分析得到其固有频率,采用模态叠加法,以路面位移功率谱密度为激励,对结构进行了随机振动分析.按照基于Gauss分布和Miner线性累计损伤定律的三区间法对低温储罐进行了随机疲劳强度计算,结果表明结构的抗疲劳特性较差,对吊带进行加强后可满足运输要求.为吊带支撑结构的改进提供了理论依据.

混凝土超低温力学特性及本构关系研究

本工作针对全混凝土液化天然气(LNG)储罐服役期间面临的超低温环境(-165℃)问题,配制了一种高强耐超低温混凝土(LHC)。对不同低温LHC和普通C60混凝土进行单轴和三轴压缩试验,得出了LHC和C60混凝土的强度变化规律。借助双参数本构模型,表征了应力和温度耦合作用下LHC和C60混凝土的变形特性。结果表明,在单轴压缩试验中,随着温度的降低,LHC的强度从65.3 MPa(20℃)增长到96.2 MPa(-165℃);普通C60混凝土的强度先增加后降低,在-140℃时达到最大值78.1 MPa;LHC和C60的延性均随温度降低呈波动下降趋势。在三轴应力状态下,LHC和C60的强度和延性均随温度的降低有所增大。两组试验条件下,LHC均比普通C60混凝土具有更优异的低温力学性能。本研究可以为LHC在全混凝土液化天然气储罐的应用提供参考。

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。

低温储罐气相空间漏热的理论研究

低温液体在储罐内的无损储存时间是低温储运过程中非常值得关心的一个问题,而漏热量的准确确定是预测无损储存时间的关键因素。使用了大空间自然对流换热模型,对气相空间的漏热进行了研究,在此基础上,提出新的无量纲数G l。并在总结分析的基础上给出了适合工程应用的气相漏热计算公式和气相漏热实用估算表。

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。

低温液体甲烷无损储存规律研究

液体甲烷是易燃易爆的低温液体,在封闭容器中压力的上升是它安全储存所面临的关键问题。文中列出了无损储存计算用模型,并以40m^3液化天然气储罐为研究对象计算了甲烷的无损储存规律,得到了0．1518MPa和标准大气压下环境温度分别为30℃,50℃和80℃下的无损储存规律,以及液体甲烷安全无损储存天数。

LNG低温储罐压力安全系统设计

介绍LNG低温储罐压力安全系统设计的基本思路,并针对不同情况讨论LNG低温储罐超压时BOG气体泄放量和产生负压时空气补充量的计算,为LNG低温储罐的安全阀、真空阀及紧急泄放系统提供设计基础。