鋼制LNG儲罐熱分析及地震反應(yīng)譜分析.pdf

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

2、軸對稱熱分析模型，計算了儲罐在夏季正常工況下的溫度場分布情況；選取了合適的LNG泄漏模型，對儲罐進行泄漏過程的瞬態(tài)熱分析，模擬了泄漏過程中連續(xù)變化的儲罐溫度場。計算結(jié)果表明：夏季正常工況下儲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；采用熱角保護結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以減緩因LNG泄漏帶來的熱沖擊，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軟件建立了儲罐液固耦聯(lián)振動模型，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液體振動影響下，儲罐的自振頻率分布十分密集，通過甄別振型參與系數(shù)，可挑選出其中液固耦聯(lián)振動的主模態(tài)，即對模態(tài)振動貢獻較大的梁式振動模態(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)譜法對儲罐進行了地震反應(yīng)分析，計算了在水平SSE（安全停運地震）地震激勵下LNG儲罐的結(jié)構(gòu)應(yīng)力分布情況。研究了儲罐結(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