LNG储罐分层高度对翻滚的影响

针对LNG储配站常用的3×10~4m~3LNG储罐,建立了分层高度为2 m、3 m、4 m、5 m、6 m的LNG分层翻滚模型,利用Fluent软件进行LNG翻滚的模拟,得到结论:不同分层高度下,LNG储罐发生翻滚的现象有所不同,分层高度越小,翻滚开始的时间越早;分层高度越大,分界面越难以被破坏,翻滚开始时间滞后。分层高度影响LNG储罐翻滚持续时间,分层高度越大,翻滚持续时间越长,翻滚产生的潜在威胁越大。分层高度越大,翻滚过程中最大分界面速度越大,越具有破坏性,更容易发生安全事故;分层高度对翻滚过程中最大分界面速度出现的时间也有影响,分层高度越大,最大分界面速度出现的时间越滞后。建议:尽量避免物性参数(密度、温度)相差很大的LNG充装进同一储罐;在运行过程中密切监视储罐内LNG物性参数的变化,尽量避免形成大的分层。     

LNG储罐中储液分层密度差对翻滚的影响

建立LNG储罐内分层翻滚的二维物理模型和数学模型,使用FLUENT软件对16×10~4m~3的LNG储罐进行数值模拟,研究层间不同密度差对翻滚的影响,对不同密度差下LNG储罐内两相邻分层发生翻滚的过程进行对比。研究表明:当相邻两液体层中上层密度大于下层密度时,在重力作用下,上层LNG会向下层移动,稳定状态发生变化,随着液体的流动混合扰乱分界面,导致分界面被破坏,进而发生翻滚现象。在相同储罐直径和分层厚度时,两相邻层间的密度差越大,翻滚出现的时间越早,翻滚过程越剧烈,且持续时间越长。     

LNG常压储罐预冷热力分析

对LNG常压储罐预冷进行热力分析,得到定压下LNG储罐液氮质量流量与储罐温度的关系、预冷时间与储罐温度的关系,探讨了LNG储罐实际预冷过程控制.     

LNG常压储罐预冷热力分析

对LNG常压储罐预冷进行热力分析,得到定压下LNG储罐液氮质量流量与储罐温度的关系、预冷时间与储罐温度的关系,探讨了LNG储罐实际预冷过程控制。     

基于Bow-tie正态云模型的LNG储罐风险分析

为解决Bow-tie模型无法量化LNG储罐风险的问题,建立以LNG储罐的高风险场所、高风险工艺、高风险设备、高风险物质、高风险人员这五高风险为一级要素的Bow-tie模型;引入正态云模型,以风险的可能性与严重度为云滴建立云模型,结合Python语言可视化编程生成云图,计算云贴近度,确定各要素风险等级;最后以某企业LNG储罐区进行实例分析。结果表明：Bow-tie模型中高风险场所为风险最高的一级要素,LNG储罐预冷工艺为风险最高的二级要素,其压力和温度是造成LNG泄漏的关键。通过安装压力-温度自动传感系统,可以有效预防和控制事故,可为储罐动态风险管控提供依据。     

LNG加气站EAG加热器选型分析计算

通过具体案例,分析计算了LNG加气站低温储罐(管路)在高温火灾或LNG罐内翻滚事故状态下EAG泄放量。依据EAG泄放量可指导设计师合理进行EAG加热器设备选型,从而避免投资浪费。     

液化天然气储罐中的翻滚现象及预防措施

分析了液化天然气（LNG）储存过程中翻滚现象产生的原因，并提出了理论计算模型及防止LNG翻滚的方法。     

液化天然气储罐外壳结构模态分析

针对目前国内外对液化天然气(LNG)储罐振动特性的研究相对较少这一问题,本文应用高级ANSYS软件开展了LNG储罐外壳的自振特性模态分析,建立了LNG储罐外壳三维有限元模型,经过扩展模态分析,得到了LNG储罐有限元模型的频率、振型及振型的分布特点,为进一步开展LNG储罐外壳的地震响应分析奠定良好的基础.     

LNG储罐外壳自振特性及地震响应分析

主要研究LNG储罐外壳的自振特性和地震响应分析,应用ANSYS建立LNG储罐外壳有限元模型,得到有限元模型的频率、振型、最大相对位移等,选取三种地震波进行了LNG储罐外壳的地震响应分析,得到LNG储罐特殊位置点的位移、加速度、等效应力时程曲线。     

受氯盐侵蚀的LNG储罐混凝土外罐耐久性研究

对于大型LNG储罐,处于沿海地区,其预应力钢筋混凝土外罐容易遭受氯离子侵蚀,导致内部钢筋锈蚀,引发锈胀开裂,严重影响储罐耐久性能。以某大型LNG储罐混凝土外罐为研究对象,采用COMSOL有限元软件建立LNG储罐模型并进行数值计算。通过数值算例,分析了外部环境和荷载引起的储罐外罐混凝土内的氯离子分布特征,确定了储罐外罐耐久性设计和维护的关键部位,并探讨了水灰比、保护层厚度、养护龄期对诱导期长短的影响规律。结果表明:LNG储罐的第一浇筑带处,钢筋更容易发生锈蚀;如不做特殊处理,最先开始去钝化的位置高程约为0.27 m,去钝化时间为19.7年;建议第一浇筑带采用增加保护层厚度的方式提高储罐整体耐久性,保护层厚度最佳为55 mm。     

LNG接收站储罐预冷模拟研究

建立LNG储罐预冷计算模型,采用MATLAB自编程序对某LNG接收站储罐预冷过程进行模拟,模拟了预冷过程中储罐内以及储罐壁的温度场变化。在二次回流和储罐底部混凝土向罐内导热的共同作用下,储罐底部中心区域温度不是随预冷过程单调下降,而是在预冷后期出现阶段性温度上升。     

大型LNG储罐翻滚两分层和三分层模型模拟

对LNG分层引起的翻滚现象进行研究,建立二维模型,利用CFD软件对16×10~4m~3储罐中LNG的翻滚过程进行模拟。上、中、下分层密度分别为425 kg/m~3、424 kg/m~3、423 kg/m~3时,分析三分层各层密度及分界面速度的变化,对比两分层与三分层分界面速度随时间变化。两分层高度分别为l m、2 m、3 m时,分析不同分层高度分界面速度随时间变化及临界密度差的变化。上、中、下分层密度分别为425 kg/m~3、424 kg/m~3、423 kg/m~3时,各层LNG密度经过剧烈变化,600 s后,混合基本结束,新的分层形成,储罐内液体重回稳定状态,相邻层液体的密度差缩小,上中层的密度差约0. 6 kg/m~3,中下层密度差约为0. 5 kg/m~3,总体呈现上轻下重的结构。在相同的储罐条件下,密度差相同的三分层上分界面速度、下分界面速度均大于两分层分界面速度,三分层翻滚程度比两分层剧烈,翻滚持续时间更长。对于两分层模型,分层高度分别为l m、2 m、3 m时,密度差及其他条件相同的情况下,分层高度越大,翻滚开始时间越晚,翻滚持续时间越长。对两分层模型,不同分层高度下,随着层间密度差的增大,翻滚持续时间先减小,然后在层间密度差达到临界密度差后,趋于不变。两分层高度分别为l m、2 m、3 m时,临界密度差分别为3 kg/m~3、4 kg/m~3、5 kg/m~3。临界密度差随分层高度增大而增大。     

LNG储罐排空时间的确定

LNG厂站的管线及设备安装结束、经过高速气流吹扫后,LNG储罐内存有微正压的空气,需用氮气将此空气排出(简称排空)。对LNG储罐的排空时间进行了计算,并比较了LNG储罐组串联和并联两种排空方法的排空时间及氮气用量。     

渔船LNG动力改造及冷能利用分析

针对某渔船进行LNG动力船舶柴油/LNG双燃料系统改造,对LNG冷量进行回收利用。对燃料储存供应系统进行改造,以满足双燃料需求。经计算,LNG储罐中产生的BOG量较小,采用直接燃烧或排空方式进行处理。发动机采用柴油/LNG双燃料模式,选用潍柴6170系列双燃料发动机,燃油与LNG的质量比为3∶7。设计了LNG冷能利用系统,利用LNG冷能进行渔品保鲜。介绍LNG冷能利用系统流程。冷媒采用R717。经计算,利用LNG冷能供冷时,每12 h可冻结的鱼量为1 583. 5 kg,满足渔船冷库需求。针对渔船危险区,从消防系统、通风系统、可燃气体报警系统、LNG储罐监控系统、防爆保护系统等方面进行安全控制方案设计。对主要设备LNG储罐进行了设备布置,选用CFW-8/P型高真空多层绝热储罐,布置于驾驶甲板敞开区域,船体安全和稳定性均满足要求。     

泄漏工况下热保护角处LNG外罐温度场应力场分析

为研究泄漏工况下热保护角处LNG储罐外罐温度场应力场的变化规律,以16万m~3LNG全容罐为研究对象,借助有限元软件ANSYS下的FLUENT、Steady-State Thermal、Static Structural和Transient Structural软件建立三维模型,考虑动态泄漏过程,对泄漏24h内的温度场和等效应力场分布规律进行分析。仿真结果表明:LNG储罐泄漏时,泄漏口高度越低,温度场温度降低越小,等效应力场的值越小,结构越安全;泄漏口面积越小,温度场温度降低越小,等效应力场的值越小,结构越安全。仿真结果可以为我国LNG储罐设计和LNG储罐泄漏事故处理提供借鉴。     

LNG储罐绝热系统失效模式数值模拟

以某16万m~3全容式LNG储罐绝热系统设计为例,先利用热力学公式对储罐整体漏热量进行推导计算;再利用CFD商业软件FLUENT,选取2D对称模型,对储罐整体进行建模分析,探讨不同倍数珍珠岩导热率对储罐漏热量的影响,并与热力学公式计算结果进行对比,讨论LNG储罐绝热系统漏热数值模拟的有效性。     

接收站泄漏LNG气化及扩散规律研究

以某LNG接收站为例建立LNG储罐仿真模型,模拟LNG泄漏后蒸发扩散行为,分析LNG相变及扩散规律和可燃气云分布范围。结果表明,储罐的阻挡作用使得来风风场变得紊乱,储罐间出现空气滞留;泄漏初期重力为主要作用力,储罐间聚集可燃气云,稳定9.5%浓度气云体积为3 429.28m3;泄漏孔高度越低,LNG泄漏出流速度越大,喷射LNG距离越远。     

内泄下LNG储罐外壁的地震响应分析

针对内罐泄漏条件下LNG储罐混凝土外壁,利用ADINA软件分别建立储罐空罐及满罐LNG储罐有限元模型.在El Fentro地震波作用下,考虑固液耦合作用,对储罐进行地震响应分析.结果表明:通过比较空罐与满罐情况下LNG储罐外壁的地震作用下的位移、加速度曲线,储罐的外壁受罐内LNG储液的影响较大,其位移和加速度在液固耦合...     

某大型LNG储罐预应力施工模拟分析

储罐外罐是确保LNG储罐安全的关键设施,预应力筋施工过程是建立结构受力体系的重要环节,研究其建立过程对LNG储罐具有重要意义。以某大型LNG储罐为背景,选用大型通用有限元软件ANSYS建立有限元实体模型,分析了LNG储罐在预应力筋施工过程中罐体的变形、应力状态以及预应力筋应力状态,验证了LNG储罐罐体在预应力施工过程中受力性能良好并在控制范围内。     

大型液化天然气储罐穹顶的优化设计

分析大型液化天然气LNG全容罐的混凝土穹顶结构受力特性。根据已有工程实例,采用有限元分析软件ANSYS建立大型预应力混凝土LNG全容罐的外罐实体模型。方案设计中考虑多种影响穹顶结构应力及变形的因素,包括外罐直径、穹顶曲率半径以及穹顶厚度。通过计算具有不同几何尺寸的LNG储罐,并对比分析其应力及变形结果,得到各因素对储罐穹顶应力及变形影响的最优状态。研究成果可为大型LNG储罐结构的设计提供一定参考,并为我国今后引进和自主设计大型LNG储罐提供一些优化设计建议。