LNG接收站扩建储罐工程预冷工艺方案设计及建议

与接收站同步投产的储罐相比,扩建储罐的预冷工艺具有较大差异。针对扩建储罐预冷工艺方案研究较少的问题,为积累理论和工程经验,以某大型沿海LNG接收站扩建储罐项目为例,结合该接收站工艺流程,分析扩建与新建储罐工程之间的差异,并对4种LNG填充方法进行适用性分析,开展扩建储罐预冷工艺方案设计,形成了预冷关键流程与工艺指标,包括卸料管道预冷、卸料管道填充、氮气置换、储罐预冷、储罐充液静置、低压外输管道预冷填充及排净管道预冷填充。实例应用结果表明：设计形成的预冷方案操作工艺简单,且储罐、管道温降速率符合标准要求,预冷成效良好。该项目预冷工艺对后续扩建储罐项目普适性较好,可为后续项目预冷方案编制、现场预冷操作及关键工艺指标选取提供借鉴和参考。（图5,表1,参23）     

LNG储罐优化数学模型及其应用

在LNG系统中,LNG储罐设施所占的投资比例较大,为节省投资,基于压力和蒸发率的关系对LNG储罐进行优化。相对于LNG单容罐,全容罐在经济和安全方面的优势更明显。介绍了LNG全容罐保温系统的组成和优化原理,提出通过调整保温层厚度代替储罐的增压系统进行罐内压力调节并达到高压储存的目的,在储罐安全的条件下,利用BOG压缩机对蒸发气进行再冷凝,实现LNG的循环利用。基于此,建立了LNG储罐优化数学模型,并利用VC＋＋语言编写计算程序对其求解,算例分析结果表明：该模型可行且适用于LNG系统的优化。     

FDS软件对LNG储罐泄漏火灾后果的模拟

采用FDS火灾模型软件分析了在设定的LNG火灾场景下火焰的发展规律,以广州某燃气公司3个LNG储罐中的中间储罐为研究对象,设定火灾场景,建立LNG储罐区细化模型,对火势总体情况、温度场测量点、云图动画、等值面动画、热辐射以及烟气危险区域进行模拟分析.结果表明:火灾发生时,罐区总控室附近的温度远高于危险判断值,火灾发生30 s、110 s时的危险区域范围变化较大,烟气层温度高于180℃及烟气危险等区域均出现在储罐与总控室之间的有限范围内,在人员疏散过程中应远离面向火源侧的建筑墙面.     

LNG储罐内BOG动态模拟研究

LNG储罐漏热引起的BOG蒸发速率、BOG压力(罐内压力)的运行控制是LNG接收终端正常运行的关键。通过对LNG储罐内流体热响应过程的分析,建立了储罐内流体的计算模型,开展了储罐热负荷、BOG排出速率对BOG蒸发速率和压力的影响的动态模拟分析,提出了BOG蒸发和排出速率控制的建议。     

大型LNG储罐泄漏扩散研究进展

大型LNG 储罐一旦发生泄漏,将会对周边人员和财产构成重大威胁。基于充分调研,分别从理论、试验及数值模拟3 个方面论述了国内外关于LNG 泄漏扩散的研究进展,尤其是近年来国内外在数值模拟方面的突破性研究成果。大型LNG 储罐泄漏后的气体扩散理论模型主要有高斯模型、唯象模型、箱及相似模型、浅层模型;通过LNG 泄漏试验获取了大量基础数据,主要包括气象条件参数、气云、液池燃烧的相关数据;在数值模拟方面,对LNG 泄漏气云扩散开展了大量研究,尤其是针对不同影响因素耦合作用下LNG 的泄漏扩散演变过程、气云变化形态、影响区域、爆炸范围等进行了模拟分析。通过对比分析发现,数值模拟方法具有成本低、精度高、可操性强等优点,既能有效拓展理论和试验研究成果,又能开展复杂工况下LNG 泄漏扩散的研究。对3 种方法的研究趋势进行了预测,提出大型LNG 储罐泄漏扩散的研究还需与接收站实际情况相结合,指出在今后的研究中应以数值模拟研究为主、试验与理论研究为辅。     

大型LNG储罐预应力筋张拉数值模拟与优化

大型液化天然气(LNG)储罐外罐负责抵抗内罐可能受到的外部冲击,并收集由于偶然原因从内罐渗漏的LNG,为了确保预应力混凝土外罐具有良好的气密性、液密性和强度,得到合理的预应力筋张拉方案,降低预应力筋张拉失败的风险,以某16×104 m3 LNG储罐为例,利用ANSYS软件建立外罐混凝土和预应力筋模型,分析4种不同预应力筋张拉方案混凝土外罐的应力及变形规律.数值模拟结果表明:当预应力筋张拉结束时,混凝土外罐在4种张拉方案下的最大变形量基本相同,最大变形出现在水平预应力筋张拉结束时,且以径向变形为主,方案三变形发展相对缓慢,在现场张拉施工作业中,为了避免引起外罐产生附加内力,建议先张拉竖向预应力筋再张拉水平预应力筋.     

全容式LNG储罐内罐泄漏源模型

基于实际工程设计工作的需要,研究了全容式LNG储罐内罐泄漏动态过程的特点,建立了描述内罐泄漏动态过程的泄漏源模型,推导了基于泄漏孔位置的泄漏液体液位高度与泄漏持续时间关系的方程。以某16×104m3的LNG储罐为例,进行了不同泄漏工况的计算与分析,结果表明:全容式LNG储罐内罐泄漏最不利的情况是内罐底部出现破裂,此时,液体泄漏到环形空间的时间最短。     

LNG储罐翻滚模拟及临界密度差

LNG储罐翻滚会给储罐的安全运行带来极大威胁。建立了LNG储罐翻滚的物理模型和数学模型,针对目前LNG接收站常用的16×104 m3储罐,利用Fluent软件进行了不同初始密度差下储罐内LNG翻滚过程的数值模拟,得到了LNG储罐内的翻滚随初始密度差的变化规律。研究结果表明:初始密度差越大,翻滚发生得越早,翻滚越剧烈。存在临界LNG密度差,当初始密度差小于临界密度差时,储罐内相邻两层LNG的混合过程较为平稳;当初始密度差大于临界密度差时,翻滚强度明显增大。提出并定义了翻滚系数,并以其作为判断储罐内LNG翻滚强度的判据,计算得到16×104 m3储罐的临界密度差区间为2~4 kg/m3。     

大型LNG储罐预应力混凝土外墙应力分析与结构优化

大型LNG储罐的外墙一般由预应力混凝土建造,其应力分布和变形比较复杂,目前国内对这方面的研究较少。提出了储罐外墙纵向预应力筋向外最大偏移量的控制方程,以及环形压力容器最大环向应力位置的计算方法,推导出纵向预应力筋偏移后距罐内侧最大距离的控制方程和最大环向应力位置的计算方程,并根据边界条件,给出计算方程参数的方程组,在此基础上提出纵向预应力筋向外偏移、局部增设环向预应力筋的结构优化方法,并应用ADINA有限元软件,进行数值模拟。通过理论计算与数值模拟结果的对比分析,验证了理论公式推导的正确性以及结构优化方法的合理性,可为以后国内LNG储罐的自主设计与建造提供理论依据。     

LNG接收站储罐罐容的计算方法

随着我国进口LNG量的快速增长,LNG储罐已成为接收站的重要储存设施,其容量大小不仅直接影响接收站LNG的接收和天然气的外输,而且直接影响接收站的投资和运行的经济性。由于LNG接收站的存储特点,其存储能力会受到许多因素的影响,包括LNG运输船的运输方案、天然气外输方案、接收站的作业特点等。通过分析,确定了影响LNG储罐罐容的因素和罐容的计算方法,并对不同计算方法进行了讨论。     

LNG泄漏在地面上蒸发速率的计算

针对LNG泄漏在地面上潜在危险的分析,需要对其在地面上扩散和蒸发速率的变化进行准确预测。基于液体扩散的动力学模型和热传递模型,采用微分方法建立了LNG在连续性泄漏情况下液池漫延半径、蒸发速率随时间变化的预测模型,克服了现有预测模型单纯依赖一维傅里叶导热方程的局限性。根据所建立的预测模型,LNG液池蒸发速率先随时间线性增加到最大值,随后随时间的延长而降低,即与时间的平方根成反比。以5m^3圆柱形LNG储罐为例,计算得到LNG泄漏的速率为19．92kg／s,泄漏完全所需时间为69S,液池半径达到最大的时间为33S,液池半径最大值为7m,0～33S时间内LNG蒸发速率先线性达到最大值19．92kg／s,34-69s时间内液池蒸发速率与时间平方根成反比,液池厚度由2．3mm逐渐增加到6mm。     

气温骤降条件下混凝土面板温度应力及其保护措施研究

结合某在建的混凝土面板堆石坝,针对施工期日温差及发生寒潮等气温骤降情况,进行了气温骤降条件下面板温度场及温度应力的全过程仿真分析。结果表明,在气温骤降条件下,面板表面及中心的温度将随气温骤降的发生而持续降低,其中面板表面温度降幅最大;此时面板表面和中心均出现拉应力,面板表面的最大主应力大于面板中心的最大主应力;面板表面和中心的最大主应力均发生在高程约为坝高一半的位置。采取保护措施,可以明显削减气温骤降所产生的面板降温幅度及最大主应力增幅,保护措施越强其削减效果越明显。     

环境温度对LNG泄漏扩散影响的数值模拟

环境温度导致的气云密度差和大气湍流变化是LNG泄漏扩散的主要影响因素,研究环境温度变化对LNG扩散规律的影响尤为重要。采用Fluent软件中组分输运和Realizable k-ε湍流模型,建立LNG地面泄漏气云扩散数值模型,探究环境温度对LNG泄漏扩散过程中甲烷体积分数的分布规律、气云密度、大气湍流强度的影响。结果表明:当环境温度较低时,LNG气云中各甲烷体积分数线出现锯齿状现象,造成甲烷爆炸下限(Low Flammability Limit,LFL)、1/2 LFL的水平扩散范围均增大;当环境温度较高时,甲烷LFL最远扩散距离较低温环境多115 m,造成甲烷1/2 LFL的水平顺风方向扩散距离增大;甲烷体积分数大于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅则随温度升高而增加,而甲烷体积分数小于1/2 LFL的区域的大气湍流强度增幅随温度的升高而减小;在泄漏源周围100~200 m内,由于逆温所造成的大气湍流强度的增幅达0.79倍。研究结果可为LNG泄漏危害区域预测、安全储运、应急救援提供参考。     

温度骤降对南美白对虾仔虾抗氧化机能的影响

测定温度骤降后南美白对虾仔虾肌肉中过氧化氢酶（Catalase CAT）、超氧化物歧化酶（Superoxi dedismutase,SOD）、碱性磷酸酶（AKP）、酸性磷酸酶（ACP）的活性和丙二醛（Malondiadehyde,MDA）的含量,评价温度骤降对南美白对虾仔虾抗氧化机能的影响。结果显示：温度由24℃骤降到21℃时,样品中CAT、SOD、ACP、AKP的活性及MDA的含量分别为0．00479～0．00554kU／gport、0．832～0．908kU／gport、0．00219～0．00241U／gport、0．000659～0．000706U／gport及0．465～0．501mmol／L;温度由24℃骤降到18℃时,样品中CAT、SOD、ACP、AKP的活性及MDA的含量分别为0．00420～0．00554kU／gport、0．791～0．908kU／gport、0．00197～0．00243U／gport、0．000643～0．000706U／gpoa及0．467～0．844mmol／L。由于温度降低到21℃与对照组的温差不大,故各个指标的变化程度不是很明显：而温度降低到18℃后,各指标呈现出了一定的变化趋势,说明温度骤降对南美白对虾仔虾有一定的影响,是南美白对虾健康与存活的重要因素之一。     

低温预冷对常温SO2 保鲜纸处理龙眼果温和质量损失的影响

为了探明低温预冷对常温泡沫箱中SO2保鲜纸处理的龙眼(Dimocarpus longan Lour)果实温度变化和质量损失(质损)的影响,以储良(cv. Chuliang)龙眼为材料,使用5℃冷库预冷,以预冷方式、预冷时长、复剂用量为试验因素,采用L9(34)正交设计,研究龙眼果实在模拟常温25℃贮运条件下,预冷后及贮藏期间的果实温度和质量损失率变化。结果表明:与对照相比,所有处理果实的入箱温度(T1)、箱内最低温度(T2)、开箱温度(T3)分别比对照低10~20℃、5~10℃、1~4℃,T1和T2在处理间差异显著,而箱内升温时长则是对照的2~3倍;果实预冷后、贮藏后以及货架4 d质损率提高,但封箱期间的质损率有所降低;裸果预冷(裸冷)的降温速度明显快于单层报纸覆盖预冷(纸冷)和湿布拧干后遮盖预冷(湿冷),后两者相近;裸冷处理的箱内果温比纸冷和湿冷低3~4℃,差异显著,而纸冷又稍低于湿冷;预冷时间越长,果实入箱温度越低,封箱期间的果温也越低。预冷方式对不同处理的果温和质损率影响最显著,其次是预冷时长,复剂用量的影响不大,结合均值比较结果,认为A1(或A2)B1C1(或C2)是值得推荐的处理组合。使用泡沫箱包装,在0.18%~0.22%的复剂用量范围内,采用裸冷方式,预冷4~13 h,龙眼果实常温贮藏能够获得较好的货架商品率。     

昆虫发育恒定温区假说的检验

一些昆虫在最适温区内存在“发育恒定温区”的假说,于1981年首次提出,本文对这一假说的试验及理论依据逐一进行了检验,结果表明这些依据均不能成立。     

杂交籼稻结实率的高温响应研究初报

利用人工气候箱在变温条件下于抽穗开花期对水稻进行高温胁迫,研究了杂交籼稻结实率对高温的响应。结果表明：高温影响水稻结实的敏感时期是开花期;不同品种的结实率对温度的响应不同。Ⅱ优7号和D优52／于开花期处于日均温35℃的短期高温环境依然可以保持较高的结实率,而Ⅱ优802开花期所处环境的日均温超过30℃,结实率就迅速下降。     

规格和温度对三角帆蚌耗氧率的影响

采用室内实验生态学方法研究了不同规格和温度对处于标准代谢下三角帆蚌耗氧率的影响。结果表明个体大小、温度以及二者的综合效应均对其耗氧率有极显著的影响(P<0.01);三者的影响程度为个体大小>温度>二者综合效应。个体大小与耗氧率的关系为随着体重的增加,三角帆蚌的耗氧率降低,呈负相关的幂指数关系;体重与耗氧率的方程OR=aW-b,b值均在0.7715～0.9709之间,平均为0.875。温度对三角帆蚌的影响表现为在一定温度范围内,耗氧率随温度的升高而加大,但超过适温上限的临界点则表现出下降趋势,甚至停止呼吸。