大型立式隔震储液罐的地震响应数值模拟

为研究储液罐在双向地震波激励下的地震响应,以15×104m3立式浮放隔震储液罐为对象,利用有限元软件ADINA考虑接触非线性,进行大型立式浮放储罐隔震响应数值分析.整个系统主要分为基础隔离部件和液体-结构相互作用子系统两部分,分别利用壳单元和势流体单元模拟罐体结构和液体区域,并用弹簧-阻尼系统等效代替三维隔震.利用Ba...     

液化乙烷船液罐装载极限的提高方法

为了优化液化乙烷船远洋运输能力,根据液化气船液罐装载极限的基本要求和液化乙烷的货品属性,从提高基准温度下货物的对应密度和充装极限两个方面研究了提高液化乙烷船液罐装载极限的方法。将理论计算与液化乙烷船实际数据相结合,分析了BOG的不同回收利用方式对控制乙烷密度的影响;为了使主罐体充装极限达到99.5%,在液罐顶部设置气室,并将液罐压力释放阀安装于气室顶部;同时,对液位测量、温度测量、再液化设备启动压力设定、应急切断响应周期、液罐尺寸等修正裕量系数开展了研究,得出了在满足约束条件下提高装载极限的方法。结果表明:该方法可使得液化乙烷在基准温度下的对应密度、充装极限分别提高6.67%～8.89%、1.5%,可在其他液化乙烷船储运中推广应用。     

圆柱形金属油罐下节点的应力分析和强度设计

圆柱形金属油罐下节点包括罐壁底圈板、角焊缝和罐底边缘板，这三部分的强度设计是整个油罐强度的关键。对于罐壁最大环向应力（一次应力）校核，首先考虑了三种环向应力的组合值，即液体压力和下节点边缘力系Ｍ０使罐壁产生径向位移引起的环向应力σａ、第一、二圈罐壁板连接处的边缘力系引起底圈板罐径变化而产生的环向应力σｂ以及轴向弯曲应力在环向引起的波桑应力σｃ。对于角焊缝的强度校核，用Ｍ０作为油罐底圈壁板与下节点角     

设计压力对储罐结构设计的影响

GB 50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》对储罐的设计压力范围进行扩展,并提出相关的技术要求。对压力引起的储罐强度破坏进行理论分析,从正压和负压两方面分别阐述设计压力的取值对罐顶与罐壁连接处有效截面积、罐壁板计算厚度、罐壁加强圈及罐顶结构类型的影响。结果表明:该规范中罐顶与罐壁弱连接有效截面积计算公式仅适合Q235钢板材质;在微内压工况下,抗压环截面积取值要求与弱顶结构的取值要求相冲突,两者无法同时满足;在负压工况下,加强圈的数量根据许用临界压力和最大允许不加强罐壁当量高度确定,研究结果可为储罐结构设计提供借鉴和参考。     

LNG卸料过程中的控制要点

卸料是LNG接收站生产运行的重点和风险点,其中控制的重点是卸料时间和卸料臂的预冷速度,同时也会使接收站内的罐压发生变化、再冷凝器液位波动.从操作人员的角度出发,分析了卸船时间、卸料臂预冷速度、罐压、再冷凝器液位4大卸船控制关键点,并提出相应的控制措施:为了卸料的安全操作,提出了做好卸船前检查(尤其是QCDC)、提高吹扫排净时氮气压力、预冷卸料臂时压力控制在0.15～0.2 MPa等相应措施；基于接收站内工艺的平稳运行考虑,提出了合理安排进液方式、调节压缩机负荷、调节液气质量比等相应措施.     

不同LNG液舱对晃荡敏感性的数值模拟

晃荡对LNG船的液舱围护结构具有局部冲击力,不同结构的舱型对晃荡的敏感性不同。利用VOF(Volume of Fluid)流体力学模型对3种主要的LNG船液舱进行了数值模拟,根据不同充满度下液舱受力情况,对3种液舱的优劣以及最佳充满度要求进行分析,结果表明:在晃荡条件下,Membrane型(薄膜型)液舱对充满度的敏感性最大,最佳充满度液面范围为小于10%或大于80%;SPB型(Self-supporting Prismatic Type B)液舱的壁挡板有效地消耗了液体晃荡的能量,具有良好的防晃荡特性;Moss型(球型)液舱晃荡敏感性介于Membrane型与SPB型之间,充满度为50%~70%时受力最大。研究成果对于选择合适的LNG液舱结构形式具有一定的指导意义。     

微波萃取花青素体系内低温压力产生规律

针对微波萃取蓝莓时高温引起花青素降解问题,提出微波诱导低温压力萃取方法,利用内部压力作为目标成分扩散动力,以保证花青素萃取得率和效率。确定微波萃取花青素体系内低温压力产生规律是这种新萃取方法实施前提条件。以蓝莓粉为原料,料液比、微波强度、乙醇浓度及萃取时间作为影响因素。结果表明,相同萃取时间下,萃取体系内部压力随料液比增大呈升高-降低-升高趋势;随乙醇浓度增大呈升高趋势;随微波强度增大呈升高趋势。萃取体系内部温度为50℃时,萃取体系内部分别在料液比130,乙醇浓度40%,微波强度100 W·g~(-1)时达到压力最大值,分别为0.068、0.076、0.058 bar。微波诱导压力萃取花青素,可在低温条件下保证花青素萃取效率及萃取率,为微波诱导低温压力萃取花青素工艺研究提供参考。     

20 000 m3外浮顶罐浮盘及支柱失效分析

对一座２００００ｍ＾３外浮顶罐浮盘及支柱的失效进行了理论分析,认为支柱减 引起民浮盘失效的直接原因。同时指出,基在油罐支柱无意外减薄情况下仍然采用现行的支柱晨单盘及两个浮舱进油后不采取合理措施,此时停罐落盘,则浮盘和支柱仍要发生事故,因此,进行支柱及浮船的稳定性校核,细化储罐的操作规程并采取相应措施,此类事故是可以避免的。     

储液罐轴对称自由振动周期的近似解

本文利用假设的动水压力分布函数,给出一种求储液罐轴对称自由振动(脉动)周期的迭代方法。对于等厚度壳,导出了它的近似封闭解。     

考虑罐顶质量的储罐液固耦合水性弹分析

本文把储液罐罐顶简化为固定剪切梁端部一集中质量,根据变分原理,用黑兹法求出其固有振型,按地震谱理论计算了液动压力的分布。计算结果表明,罐顶质量对储罐中液体的液动压力分布和大小都影响不大。     

LNG储罐气相管结构的改进

利用有限元法分析计算了某LNG储罐气相管装料及卸料时的热应力,发现最大应力在气相管与内容器连接部位,其与气相管实际断裂位置吻合。分析结果表明：虽然装料与卸料会导致一定的压力与温度循环,但造成的交变应力强度幅很小,可以忽略其引起的疲劳损伤。造成结构破坏的原因为过大热应力导致的结构安定性失效。当内容器轴向收缩受限时,气相管应具有足够大的柔性,才能有效降低热应力,满足结构的安定性要求。从约束及热变形补偿入手,对消除及缓解LNG储罐气相管热应力的措施进行了探讨。（图5,参6）     

立式内浮顶油罐瘪罐现象分析

针对立式内浮顶油罐遭受热带风暴侵袭后瘪罐事故屡有发生的现象,采用ANSYS软件建立有限元模型,对立式油罐进行了几何非线性分析,计算得出风压导致的变形量较小,表明风压对瘪罐事故的影响较小。同时,对呼吸阀的输送能力进行了分析,结果表明,温度骤降时机械呼吸阀换气量不足是导致事故的主要原因。根据分析结果,提出了提高储罐安全性的建议。     

浮顶罐储存煤油的经济分析

通常情况下,很少秀内浮顶罐储存煤油。提出了用内浮顶装煤油的设想,分别给出了立式拱顶罐和内浮顶油罐“大,小呼吸”损耗经验计算公式,并对内浮顶罐和共顶罐装煤油时的蒸发损耗量以及两种油罐的造价等进行了对比计算,认为用内浮顶罐储存煤油是经济,合理和安全的,建议新建煤油储罐时应采用浮顶油罐。     

10000m~3拱顶油罐顶板应力与腐蚀的分析

10 000 m~3拱顶油罐主要用于长输管道的中间泵站,其顶板为板架结构。当油罐吸油和排油时,罐内气体压力发生变化,致使顶板产生交变应力。这类油罐经十多年的使用后,发现顶板腐蚀破坏十分严重,有的已出现孔洞,其腐蚀位置主要分布在内外柱之间的环形带处。针对此问题,运用有限元法分析计算了该类油罐顶板在排油和吸油两种工况下的应力与变形规律,得出如下结论:在距中心柱10m左右(内外立柱之间)环形带处应力值最大,且两种工况时的交变应力幅值也最大,因而引起的应力腐蚀最为严重。这与顶板腐蚀破坏的实际情况相吻合,说明该类油罐顶板腐蚀破坏的主要原因是应力腐蚀,这一结论对该类油罐制定防腐措施、改进设计方案具有指导作用。     

罐底提离时的下节点应力计算

当安装于罐顶上的呼吸阀失灵，或罐内液体的汽化速度增大而又不能及时排放时，罐内的压力增高，部分罐底可能会离开基础而发生罐底提离现象。此时，在下节点处存在着较大的应力，甚至会造成油罐在下节蹼处的破坏。     

稳定汽油罐宜选用环舱式钢制内浮盘

选用内浮顶油罐储存轻质油品是降低油品蒸发损耗和减少环境污染的有效措施,对于催化裂化装置生产的半成品稳定汽油,一般含气量大,进罐温度偏高,因而对内浮顶结构形式的选择提出了特殊要求。几种结构的应用情况表明,浅盘式内浮顶主要存在液泛问题,最终导致浮盘沉沉,铝合金内浮顶存在介质中杂质腐蚀问题,也不能有效地避免液泛现象,而环舱式内浮顶可有效地防止大量气体在浮盘软密封处聚集,减少或杜绝了液浮现象,浮盘上部不会     

基于风洞平台实验的内浮顶罐油气泄漏扩散数值模拟

研究内浮顶罐油气泄漏扩散规律,对于加强环境污染控制、保障罐区安全具有重要意义。建立风洞实验平台,测试小型内浮顶罐风速及浮盘位置对蒸发损耗速率的影响,并考察了风场、浓度场分布规律。基于CFD数值模拟,使用UDF导入环境风,建立了内浮顶罐油气泄漏扩散的数值模型,并通过风洞实验数据验证其模拟的可行性。重点讨论了内浮顶罐外风场及风压分布规律、风速对内浮顶罐油气流场分布及油气扩散浓度的影响。结果表明:浮盘位置越低、风速越大,蒸发速率越快;罐壁的静压力分布规律为迎风侧最大、背风侧居中、罐两侧最小;不同风速下,罐内油气分布整体呈现对称状态;风速越小,油气质量浓度越高,浮盘缝隙处的油气质量浓度最高,并存在安全和环境污染隐患。研究成果对于内浮顶罐设计及运行维护、环保安全管理具有参考价值。     

卸油管路校核计算理论的补充分析和修正

铁路轻油罐车的卸油管路系统，在夏天作业时常发生气阻气蚀现象，根据这一事实，调查了我国诸多油库，从大量的生产数据中发现，理论计算结果与实际生产状况存在着较大的差距，进而分析了恶劣工况下促使气阻的气蚀提前形成的各种原因，如烃类汽化特征、溶解气和夹带气泡、气泡窝存、罐内液体温度不均匀、管路漏失等加以考虑，并对过去的计算理论作了补充。为了增加管路系统的剩余压力，确保卸油安全，还提出了向罐车内输入压缩空气，     

液罐车稳定性最优控制仿真

针对重型液罐车在紧急避障或转弯时液体和车体相互耦合作用引发的侧翻危险,用势流理论建立液体晃动控制方程并求解液体晃动力和力矩,结合半挂车刚体模型,将液体晃动模型统一到液罐车整车模型中。在鱼钩工况下,对比分析装载等质量液体和固体在激励作用下对罐车稳定性的影响。在非稳态因素影响下,设计了最优控制策略,并进行TruckSim/Simulink 联合仿真分析。结果表明:最优控制策略提高了车辆的鲁棒性,对增强液罐车的稳定性具有指导意义。