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。

港口专用LNG罐箱堆场堆存区平面设计

按常规危险货物集装箱布置形式,堆存期间LNG罐箱泄漏点火燃烧产生的强烈热辐射易导致相邻LNG罐箱结构破坏乃至发生连锁事故。文中采用国际通用事故后果分析软件PHAST对堆存期LNG罐箱典型泄漏场景进行火灾事故后果模拟,详细分析按常规危险货物集装箱布置存在的风险,创新提出LNG罐箱罐组概念,并由此构建专用LNG罐箱堆场堆存区平面设计方案。该方案能将堆存期LNG罐箱典型泄漏场景火灾热辐射影响控制在罐组范围内,避免相邻罐组连锁干扰,最终提高堆存区整体安全水平。研究成果已应用于具体工程,具有较高的参考价值。

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。

LNG调峰站与LNG罐箱堆场合建的应用

加强LNG应急调峰储气设施建设是推进天然气产供储销体系建设的重要内容,也是为了保障天然气的稳定供应,形成健全的峰值要求和应急响应机制,解决部分地区“气荒”问题的有效途径。现阶段,随着国家对天然气应急保供工作的重视,并补足调峰储气短板,LNG应急调峰站项目建设如雨后春笋,但多数为传统调峰站的保供模式,采用LNG调峰站与LNG罐式集装箱(简称“罐箱”)堆场相结合建设的模式,全国为数不多。LNG罐箱有宜储宜运、宜海宜陆、多式联运的特点,相对于传统天然气管道运输和LNG槽车运输具有不可比拟的灵活性优势。该项目采用LNG调峰站与LNG罐箱堆场合建的模式,更加体现出天然气产供储销体系的灵活性、多样性,也为企业能够实现扭亏为盈提供良好的模式。

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。

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。

全容式LNG储罐在飞行物冲击作用下的局部效应验算

通过对现有混凝土构件受飞行物冲击作用的研究成果的分析,归纳并总结了全容式LNG储罐混凝土外罐受飞行物冲击作用的局部验算方法与要点。以某16万m3LNG储罐为例,进行了冲击效应的详细计算,计算结果表明,在质量为110 kg、等效直径为0.3 m、冲击初始速度为45 m/s的飞行物作用下,该混凝土外罐的截面厚度取值能够承受飞行物的冲击作用。

全容式LNG储罐的地震作用计算模型研究

介绍国际工程界常用的三种地震作用计算模型,对各个计算模型的优缺点进行分析比较,并对LNG储罐地震作用计算要点进行总结。

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。

LNG罐式集装箱调峰和储气能力建设可行性研究——以辽宁省为例

加强储气和调峰能力建设,是推进天然气产供储销体系建设的重要组成部分。尽快形成与国内消费需求相适应的储气能力,并形成完善的调峰和应急机制,是保障天然气稳定供应、提高天然气在一次能源消费中的比重、推进国内能源生产和消费革命、构建清洁低碳和安全高效能源体系的必然要求。通过对辽宁省内燃气管网的管道长度、储气能力和燃气经营企业的实地勘测与调研,采集了辽宁省内14个城市的燃气使用量数据,并结合"十二五"期间辽宁省天然气使用情况与天然气调峰储气设施进行对比,结果表明,辽宁省各市天然气从生产侧、供应侧及需求侧通过长输管线、燃气场站、各压力等级管线等联络构成了较为完整的天然气产业链,建设LNG罐式集装箱储气设施从技术性、安全性、先进性均是可行的。提出辽宁省内采用LNG罐式集装箱建设储气能力的可实施建设初步方案及未来展望。

LNG储罐混凝土外罐稳定工况载荷及应力分析

LNG储罐结构复杂,构件种类多,受力复杂,分析极限工况下储罐各部位的应力分布,对于研究全容式混凝土LNG储罐失效具有重要的意义。为此,通过对储罐的罐顶结构简化,在考虑储罐受到的可变载荷的基础上,对罐体受力荷载系统进行了分类计算和等效处理,建立罐体承载能力极限状态下的罐顶结构载荷、预应力载荷及其他各类可变载荷的组合工况,并采用ANSYS软件建立简化后预应力混凝土外罐的1/4部分的有限元模型,通过结构化网格处理和易发生应力集中处网格加密处理,对罐体各类荷载进行了等效处理,分析了储罐在承载能力极限状态下的罐体温度和应力分布。结果表明:(1)空罐工况下罐顶处最大受压受拉应力发生在储罐承压环处,最大应变位于最大拉应力-2.81 MPa处;(2)空罐工况下承台最大压应力、最大拉应力均位于罐底部与承台连接处外缘,应变最大值也位于承台与罐底接触外缘,此部位易开裂;(3)空罐工况条件下只有罐顶部与承压环应力达到混凝土破坏极限,而储罐其余部位应力均在材料安全极限范围内;(4)满罐风载/雪载工况下,罐体混凝土墙在各部位均达到混凝土材料强度极限;(5)满罐风载/雪载工况下承台与罐底连接部位处于混凝土材料受拉应力状态,且拉应力强度远远超过强度极限,该部位小裂纹在一定条件下易发生裂纹扩展;(6)罐体在热角保护部位的压应力达到混凝土抗压强度极限。结论认为,该研究成果为全容式混凝土LNG储罐失效分析提供了理论参考。

全容式LNG储罐基底隔震计算模型及动力时程分析

以现有的钢质储液罐的隔震计算模型为基础,建立了全容式LNG储罐的考虑基础整体转动刚度影响的基底隔震集中质量法计算模型,并以唐山LNG接收站项目的 16万m3LNG储罐为对象进行了动力时程分析。计算结果表明,若不考虑基础整体转动刚度的影响会引起支座剪力和位移计算值过小,这对工程设计是不利的;在隔震情况下,单桩所受的地震水平力和竖向压力均小于试桩报告的试验值,满足了桩的承载力要求。

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。

操作参数对LNG罐式集装箱最佳初始充满率的影响

基于罐式集装箱的饱和均质模型,研究了不同的漏热条件,不同的储存终止条件以及不同组分的LNG对罐箱最佳初始充满率的影响并计算了其对应的最长维持时间。研究表明:最佳初始充满率与漏热量无关,随安全阀整定压力的增大而减小,随罐箱储存过程中所允许的最大充满率的增大而增大,与不同LNG组分弱关联;其对应的最长维持时间随漏热的增大而减小,随安全阀整定压力的增大而增大,随罐箱储存过程中所允许的最大充满率的增大而增大,与不同LNG组分弱关联。

20万立方米全容式LNG储罐可实施性研究

从设计、采购、施工、项目管理和开车方面进行论证,依靠自主知识产权和国内施工力量,可以实现20万立方米LNG储罐的建设。

LNG储罐消防设计探讨

根据LNG的火灾危险性和LNG全容罐储罐的设置型式,对储罐发生事故时各个危险场所的火灾性质进行分析,介绍了LNG储罐在罐顶各个操作平台、事故液集液池、安全泄放阀处应采取的相应消防设施情况,并对其水喷雾冷却系统、高倍数泡沫混合液系统、干粉灭火系统的设置原则、目的、计算过程及注意事项进行了阐述。

浅析全容式LNG储罐干燥置换技术

全容式液化天然气(LNG)储罐一般由预应力混凝土外罐和低温钢制内罐组成,操作温度约为-162℃,内罐用于储存LNG,预应力混凝土外罐能够阻止LNG蒸发气扩散,并能够在内罐出现泄漏时包容泄漏出的LNG。为了防止在储罐充装LNG时液位计或罐内泵等部件发生冻结现象,需要将LNG储罐内部空间干燥到特定露点值。另外,正式投用之前的LNG储罐内部空间的氧含量必须置换到特定水平,以防止在充装LNG过程中形成可燃性环境。需要进行干燥置换的内部空间包括内罐空间、罐顶空间和环形空间(包括罐底保冷层),通过向罐内通入干燥惰性气体,采用爆破置换法或活塞效应置换法,使内部空间水份含量和氧含量都达到LNG安全储存的要求。

大型LNG低温常压储罐设计

随着国内外对大型LNG低温常压储罐的需求增大,开发和完善大型低温常压储罐设计技术势在必行。文章结合国内外大型低温储罐的标准要求简单介绍了大型LNG低温单容储罐的设计。

LNG低温低压储罐系统设计

基于我国的LNG低温低压储罐发展现状,以满足正常使用为前提,分别对单容罐的物料管线、绝热系统、安全保护、电气仪表、储罐附件等多方面设计进行了综述,对储罐设计及制造厂家具有一定的借鉴意义。