鋼制LNG儲(chǔ)罐熱分析及地震反應(yīng)譜分析.pdf

1、隨世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，液化天然氣（LNG）以安全可靠、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)高效、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)成為世界各國(guó)能源發(fā)展的新熱點(diǎn)。LNG儲(chǔ)罐在運(yùn)行過(guò)程中，一旦發(fā)生泄漏或者地震破壞將會(huì)造成毀滅性的次生災(zāi)害。因此研究?jī)?chǔ)罐在泄漏條件下的溫度分布以及地震反應(yīng)對(duì)于儲(chǔ)罐的安全性設(shè)計(jì)具有重要的工程意義。
　　本文以一鋼制LNG全容罐為研究對(duì)象，圍繞儲(chǔ)罐的泄漏溫度場(chǎng)及地震反應(yīng)展開(kāi)研究。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、用ANSYS軟件建立了LNG儲(chǔ)罐的

2、軸對(duì)稱熱分析模型，計(jì)算了儲(chǔ)罐在夏季正常工況下的溫度場(chǎng)分布情況；選取了合適的LNG泄漏模型，對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行泄漏過(guò)程的瞬態(tài)熱分析，模擬了泄漏過(guò)程中連續(xù)變化的儲(chǔ)罐溫度場(chǎng)。計(jì)算結(jié)果表明：夏季正常工況下儲(chǔ)罐各部位的溫度分布正常，底部絕熱層、筒體絕熱層和頂部纖維棉等起到很好的隔熱作用；采用熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可以減緩因LNG泄漏帶來(lái)的熱沖擊，可以有效降低靠近底部的外罐壁沿壁厚方向的溫度梯度。
　　2、用ANSYS軟件建立了儲(chǔ)罐液固耦聯(lián)振動(dòng)模型，研究

3、了液固耦聯(lián)系統(tǒng)的自振特性。研究發(fā)現(xiàn)：在LNG液體振動(dòng)影響下，儲(chǔ)罐的自振頻率分布十分密集，通過(guò)甄別振型參與系數(shù)，可挑選出其中液固耦聯(lián)振動(dòng)的主模態(tài)，即對(duì)模態(tài)振動(dòng)貢獻(xiàn)較大的梁式振動(dòng)模態(tài)。研究表明：本文結(jié)果與已有Haroun-Housner理論等結(jié)果相一致。
　　3、用反應(yīng)譜法對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行了地震反應(yīng)分析，計(jì)算了在水平SSE（安全停運(yùn)地震）地震激勵(lì)下LNG儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況。研究了儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)在SSE地震作用下的最不利部位以及破壞形式。研究表