LNG儲罐泄漏工況下的可靠度分析.pdf

1、LNG作為一種重要的清潔能源，在我國能源結(jié)構(gòu)中的比重逐年增加，中國的沿海地區(qū)也投建了許多LNG項目。LNG儲罐的的工作溫度為-162℃，一旦儲罐內(nèi)的液體發(fā)生泄漏，LNG吸收外罐熱量，可能出現(xiàn)閃蒸、翻騰等情況。液體極低的溫度使得混凝土外罐壁產(chǎn)生較大的溫度應(yīng)力并且使得混凝土開裂，裂縫使更多的熱量泄漏到罐內(nèi)，更加大罐壁的溫度應(yīng)力。研究LNG儲罐在超低溫液體泄漏后罐壁的可靠性可以為儲罐偶然荷載下的安全性評估提供一定參考。
　　本文首先對A

2、NSYS軟件中可靠度分析的基本流程、變量分布和分析方法進行介紹；而后對結(jié)構(gòu)體系可靠度、結(jié)構(gòu)分析中的極限狀態(tài)、極限狀態(tài)方程、可靠概率和失效概率的基本知識進行簡要介紹，并對結(jié)構(gòu)體系可靠度失效路徑的搜索方法和結(jié)構(gòu)體系可靠度的計算方法進行敘述。本文借助于通用有限元計算軟件ANSYS，建立儲罐的四分之一模型進行應(yīng)力分析。分析得知，泄漏完成時罐壁溫度場并沒有達到穩(wěn)定；罐壁內(nèi)側(cè)受拉，外側(cè)受壓?？煽慷确治鰰r采用響應(yīng)面方法進行仿真循環(huán)計算。對于儲罐在超低

3、溫液體泄漏到環(huán)形空間中的破壞，認為儲罐體系是由罐壁液位處的強度破壞和罐壁底部的強度破壞組成的串聯(lián)系統(tǒng)；對于每種失效模式，則考慮是由沿罐壁方向內(nèi)側(cè)受拉和外側(cè)受壓的多個單元組成的并聯(lián)系統(tǒng)失效。對于得到的擬合方程，采用JC法計算其可靠指標。得出可靠指標后，計算其線性化功能函數(shù)。根據(jù)內(nèi)力重分布原理求解后續(xù)單元的響應(yīng)面方程，進而計算其可靠指標、線性化功能函數(shù)。采用并聯(lián)體系逐步等效線性求交法得到每種失效模式下可靠指標，利用界限估計方法得到體系可靠指