LNG卧式储罐拉带式支撑应力分析及结构优化

为了解决拉带式支撑结构在燃料储罐工作载荷作用下应力超标的问题,采用有限元方法对该低温双层真空绝热容器进行了热-结构耦合计算,得到了拉带式支撑结构处的内、外容器应力分布规律。结果表明,原设计一字型横向拉带结构产生的温差应力较大,最大Mises应力远超强度极限。对原结构进行了改进设计,主要考虑了三种结构,分别是U型结构、Ω型结构以及双Ω型结构,针对这三种改进型结构重新进行了有限元热-结构耦合计算。结果表明,双Ω型拉带结构为最优结构,最大Mises应力减小80.33%,降低到屈服极限以内。对双Ω型拉带式结构进行了优化计算,主要对结构中半径R_(1),R_(2),结构厚度δ_(1),δ_(2)以及双Ω间的距离L_(0)进行优化。优化结果表明,采用优化尺寸设计,双Ω型结构最高点的内表面上的Mises应力值最小,其值为202.19 MPa,小于屈服极限值。通过对双Ω型结构主要尺寸进行优化计算,确定了燃料罐横向拉带支撑最优化结构的尺寸比例,可以满足该燃料储罐强度要求。

真空完全丧失下LNG罐式集装箱的储存规律研究

LNG罐式集装箱(简称罐箱)成本低廉,灵活机动,能实现铁路、公路、水路联运,是LNG的一种理想运输方式。真空丧失是LNG罐箱的主要失效模式之一,会影响其安全使用。本文对1AA型40英尺LNG罐箱开展了真空完全丧失的测试试验,得到了维持时间及罐内压力、充满率、液相温度随时间的变化数据。在试验基础上,采用饱和均质模型和俄罗斯模型从理论上研究了不同初始条件下LNG罐箱的储存规律,对比了两种理论模型在真空完全丧失工况下的适用性,研究结果表明:真空丧失条件下,俄罗斯模型对维持时间仍有较高的预测精度。本研究对LNG罐式集装箱的安全使用与应急处理有重要的实用价值。