LNG接收站储罐温度场及其参数优化研究

针对液化天然气(LNG)接收站储罐保冷性问题,文章以某LNG全容式双壁金属罐为研究对象,对储罐的罐顶、罐壁和罐底进行了漏热理论分析,并运用有限元方法分别对储罐的罐顶、罐壁和罐底进行温度场数值模拟,再将数值模拟的结果与某LNG接收站的实测数据进行对比验证,得出罐底是储罐整体漏热量最大的部分,进一步研究储罐罐底保冷层厚度与冷损失的关系,并进行参数优化,为工业LNG储罐的设计和改进提供依据。计算结果分析显示,当罐底保冷层设计厚度为520 mm时,罐底漏热量占储罐整体漏热量的41%;当保冷层厚度增加至1 200 mm时,罐底漏热量占储罐整体漏热量的比例降至23%。     

大型LNG预应力混凝土储罐的力学分析

重点介绍LNG混凝土全容罐的主要结构型式、储罐设计中应考虑的静力荷载及其计算方法,并以某大型低温LNG预应力混凝土储罐工程为例.采用ANSYS有限元软件分析储罐的静力荷载,计算各静力荷载及其组合下的储罐内力和变形.模拟计算结果显示,距罐壁底端约4.0 m处的内力和变形较大;由于罐顶对罐壁推力的作用,在罐壁和罐顶连接处内力和变形较大.设计中这些部位要采取增强截面刚度的措施,以减少内力.     

LNG动力船船用储罐液位及储量算法

针对LNG储罐液位检测的准确性问题,分析不同压力状态下温度变化对密度的影响,结合考虑LNG体积算法,提出一种计算LNG动力船舶储罐液位及储量的方法,用该方法能够更加准确地计量LNG储罐的液位及实际LNG储存量。     

船用LNG储罐与管道应力计算

船用LNG储罐和管道因传输特殊性质的LNG介质,储罐和管道必须满足相关的强度要求。因此,对储罐和管道应力计算十分必要。储罐的外罐体直接与管道相连接,外罐在管道接口处的变形,对LNG管道应力值和分布有很大影响。文本运用有限元方法,对某型船用LNG储罐和管道分别进行建模分析,将外罐体管道接口处的应变作为管道位移载荷,对管道一次应力和二次应力校核,探索船用LNG储罐和管道应力分析方法,为储罐和管道设计提供理论依据。     

上海LNG储罐外罐的建造方案研究

在LNG产业对我国未来经济社会发展有着重大战略意义的能源形势下,详细介绍了LNG储罐外罐的土建施工建造方案,并针对LNG储罐外罐建造工程中的难点和重点进行了研究分析,给出相应的见解和建议。     

船用LNG储罐的疲劳强度分析研究

LNG储罐受到惯性力载荷的作用,其结构强度需要进行评估,但由于其几何形状及边界条件复杂,一直缺乏相应的评估体系。提出LNG储罐疲劳分析的一般方法,以某LNG储罐为例,进行了疲劳损伤的计算及校核分析,对单元选择、模型简化、约束定义、载荷施加等给出了指导性意见,并探讨了储罐的布置方向对疲劳损伤计算的影响,研究结果表明,储罐沿船舶纵向布置时对结构设计的要求较高,应尽量选择横向布置方式。     

LNG接收站薄膜型储罐技术研究

液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)接收站储罐技术不仅决定着LNG接收站的规模,还直接影响LNG接收站的建造周期和投资成本。概述LNG接收站薄膜型储罐技术的构成、材料及容量等,对比不同LNG接收站储罐技术的优缺点。研究发现,薄膜式储罐具有容积大、占地面积小、建造周期短和建造成本低等特点,是未来建造LNG接收站储罐的首选。     

VLCC船LNG燃料储罐的设计

针对中东至国内典型航线的VLCC船舶进行了LNG动力船储罐的选型与设计,给出了LNG的加注时机方案、基于降速下的燃料消耗的计算方法、储罐的选型与选材及结构设计计算和强度计算等。并对船用LNG储罐的强度进行严谨的计算,其结果在允许的要求范围内。因此,研究不仅对超大型LNG动力船储罐的选型和设计有很好的指导意义,而且为未来开展LNG动力船的研究打下良好的基础。     

船用LNG供气流程设计仿真和故障分析

船用LNG供气流程的作用是将LNG从储罐输送至双燃料发动机,并在输送过程中将LNG加热气化。在现有LNG供气流程的基础上针对功率为960kW的双燃料发动机设计了低压船用LNG供气流程。选取三组不同的LNG组分,对供气流程在设计工况和供气量、增压气量变化的工况下进行仿真和分析,对流程中供气控制阀和增压气控制阀发生故障的情况下进行仿真和分析。得出了以下结论：当供气流程在设计工况下工作时,选取的不同LNG组分下供气压力、供气控制阀前压力和各换热器热负荷的差别较小;供气流量变化时各个换热器出口温度反向变化,但是当供气流量增加时会发生无法气化增压气从而导致储罐压力下降的问题,此时可以利用备用换热器在供气流量增加的情况下气化增压气;增压气流量变化时各换热器出口温度的变化程度较小;当增压气控制阀发生故障时供气压力会随着储罐压力的增加而增加,通过设置储罐压力、增压气控制阀和供气控制阀联动控制可以稳定供气压力;供气控制阀故障且供气流量变化时,供气压力会发生剧烈变化,此时需及时检修供气控制阀。     

港作拖轮双燃料改造LNG储罐的布置与稳性分析

本文将某港作拖轮动力改为LNG双燃料,根据燃料的容积设计LNG储罐的尺寸,对储罐进行布置。计算分析LNG及储罐对船舶稳性的影响,为拖轮的油改气方案提供参考。     

液化天然气储存中的安全问题及应对措施

本文就液化天然气(LNG)储存过程中可能出现的有关安全问题及其应对措施,如储罐的安全距离、储罐的净化、储罐的压力控制、LNG溢出与泄漏事故的现场控制、储罐内LNG分层与翻滚的预防与控制等进行了简要分析。     

LNG罐箱运输船罐箱水运破损概率

为定量分析天然气罐箱运输的安全性,使用有限元计算软件ANSYS模拟液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)罐箱运输船和C型破损舱天然气运输船的碰撞过程。通过一系列算例得到不同尺度的天然气罐箱运输船和C型舱天然气运输船储罐临界能量的计算公式。基于长江实际船舶通航情况,设计蒙特卡洛法计算程序,对不同区段的C型舱天然气运输船和天然气罐箱运输船的储罐破损概率进行计算,比较在不同装载要求下天然气储罐的安全性。利用该研究成果可对我国天然气罐箱运输的装载标准进行修正,控制天然气罐箱运输中的安全风险。     

槽罐车对LNG双燃料动力船舶充装操作方法

针对国内配套船舶LNG燃料加注的研究尚处于起步阶段,介绍了槽罐车对双燃料船LNG储罐加注操作方法,对船用LNG储罐的吹扫及预冷、首次充液、船用LNG储罐的应用及安全注意事项和应急措施进行了介绍说明,为类似地区槽罐车和气趸船对双燃料船舶加注系统的设计和应用提供参考。     

有限元分析的船用燃料储罐疲劳强度估计

针对目前船用燃料储罐疲劳强度评估准确度问题,基于有限元分析法对船用燃料储罐疲劳强度进行评估。采用三段式有限元建模法,划分储罐横仓壁和强肋位,获取有效周长得到内部应力关系比例,计算罐体内部载荷,提取惯性力和储罐压力相关载荷数据,施加到有限元模型上并设置应力点,通过谱分析法,得到典型应力疲劳强度应力值,结合有限元模型提取的关系比例,估算出当前疲劳强度。实验数据表明,应用设计的疲劳强度评估方法对储罐横轴疲劳强度评估准确度提高了27%,纵轴疲劳评估准确度提高22%。     

船舶LNG储槽晃荡热动响应特性分析

储运LNG船舶在航行中受外界环境影响,储槽内LNG液体出现晃荡,以及储槽维护结构的漏热,使得储罐内温度和压力变化,LNG出现相变,导致LNG的耗损及安全隐患。针对在晃荡和外界漏热影响下船舶LNG储槽热质传递过程,利用气-液两相VOF模型,建立了描述LNG储槽热动响应的数学模型,分析了在不同外部漏热、晃荡幅度和储槽内LNG液位高度下,储槽内LNG损耗及其热质传递特性,以及LNG储槽内自由液面波动。随着外部漏热上升,振幅和频率增加,使得LNG气相区压力增加和LNG损耗率增大,并随槽内LNG液位降低时,其增加的幅度相对较大。本文分析结果,可为优化船舶LNG储槽结构和LNG储槽的运行管理提供一定理论指导。     

船用液化天然气燃料储罐自增压特性分析

根据某船用C型LNG燃料储罐技术参数建立储罐内部热力学模型与增压管路系统传热及流动模型,采用单一变量法计算分析LNG组分、环境温度、初始压力、初始充注率对储罐内压力变化的影响规律,采用Matlab软件进行多元线性回归分析,结果表明,初始充注率和初始压力是船用燃料储罐自增压过程的关键影响因素,环境温度对自增压过程影响不大,天然气组分对船用燃料储罐影响可忽略不计。     

一种用于LNG软管输送系统紧急脱离装置的有限元分析

为保证一种LNG软管输送系统的紧急脱离装置在紧急状态下能使LNG低温软管快速分离,分析紧急脱离装置结构强度,设定10种不同工况,通过线性叠加得出载荷力最大和容许应力最低的两种危险工况,分析紧急脱离装置在最危险工况下是否能满足结构安全要求,有限元计算结果显示最危险工况下的载荷力和许用应力均在设计范围内,结构设计合理,整个装置最大应力出现在抱箍安装端圆柱轴根部,建议加强该部件强度。     

日本LNG码头与接收站建设特征研究

通过调查分析日本LNG码头的建设情况,研究日本LNG码头的布置形式、泊位数量和集疏运方式,以及LNG接收站的总体布局、平面布置形式、储罐容量等特征。日本大部分LNG码头采用突堤式布置形式,泊位数量不超过2个,接收站储罐容量分别与所在地区人口数量、地区生产总值呈线性正相关性。在天然气消费需求方面,2017年日本人均拥有储罐罐容0. 093 m~3/人,总罐容与全国GDP之比为3. 42 m~3/亿日元。研究成果对分析我国天然气消费趋势、规划建设LNG码头与接收站具有参考意义。     

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。     

LNG船舶舱室泄漏爆炸动态响应模拟研究

LNG作为一种在船舶领域广泛运用的优质能源,其泄漏爆炸事故会对船舶舱室结构以及工作人员的生命安全产生严重危害。本文以某LNG燃料动力船舱室结构为研究对象,基于显式非线性有限元软件MSC.Dytran,采用TNT等效法对舱室结构在LNG泄漏爆炸作用下的响应结果进行数值模拟。从冲击波压力分布、结构损伤以及吸能分析等角度进行分析,发现承受冲击波直接损伤最严重的是上下甲板;舷侧外板受反射波影响最大;而吸收能量最多的是骨架构件。本文研究可为LNG燃料动力船抗爆性能优化提供参考。