风载荷作用下球形储罐的流固耦合分析

以某石化企业的丙烷球形储罐为研究对象,在ANSYS Workbench平台上充分考虑球罐的几何完整性和风载荷分布不均匀性,进行流固耦合计算分析。具体方法是先对球形储罐的外部空气流场进行三维数值模拟得到绕流流场分布,然后将流场计算结果加载到球形储罐外表面,进行结构静力学分析。结果表明：风在球形储罐附近发生绕流时,流速先增大后减小,并在球壳和支柱背风面形成漩涡,流动分离的位置随风速增大向后推迟;风流在球形储罐迎风面形成正压区,在非迎风面形成负压区,球壳迎风面风压呈同心圆环形对称分布,由中心向边缘风压逐渐减小;球形储罐在风载荷作用下的应力较设计工况下的显著增大,经应力线性化分析和强度校核,该球形储罐满足标准要求。     

基于FLACS的汽油储罐可燃气体泄漏的流场分析

罐区油品储存量大,具有较高的泄漏风险,一旦发生泄漏,可燃气体遇火源易发生火灾、爆炸等事故,甚至引发后果更为严重的多米诺效应,而可燃气体探测器作为重要的保护层持续监控现场,对保障现场安全生产和风险预警具有重大意义。以某罐区汽油泄漏为例,通过FLACS软件建立汽油储罐泄漏扩散计算流体动力学(computational fluid dynamics, CFD)模型,根据现行标准GB/T 50493—2019在泄漏源周围设置候选监测点,结果表明：部分距泄漏源10 m范围内的监测点不能检测到可燃气体,说明探测器的设置应遵循可燃气体扩散规律;对于比空气重的可燃气体的检测,建议探测器的最佳安装高度为0.3 m。     

球形储罐结构地震反应控制研究

为了降低球罐结构的地震响应,对球形储罐进行基础隔震及附加耗能减震控制,建立了无控、隔震、耗能减震条件下球形储罐的有限元模型,并通过模态分析给出自振周期和频率。选择3种不同的地震波输入,进行了基础隔震结构及耗能减震结构地震响应时程分析。结果表明：基础隔震拉长了结构周期,达到了减震的目的,加速度反应降幅在41.4%～76.4%,相对位移反应降幅在50.3%～77.2%;附加的耗能装置的变形耗散了地震动能量,从而减小了结构自身的动力响应,加速度反应降幅在25.2%～77.9%,相对位移反应降幅在71.8%～76.7%;总体看球罐基础隔震结构优于附加耗能结构的减震效果。     

煤气储罐泄漏扩散模型及仿真

基于Fick扩散方程,建立了煤气储罐瞬间完全泄漏的无风情况下的动态扩散模型.根据气体储罐形状为圆柱,确定了介质瞬间完全泄漏后模型的初始条件和边界条件,然后通过坐标变换和傅立叶变换和适用于圆柱(Bessel)函数的Hankel变换,求出了此条件下扩散方程的解析解.根据风力对扩散过程的影响,在无风扩散方程的基础上建立了有风条件下的扩散模型并求取了解析解,然后以一50000m3(r=19m,h=40m)煤气储罐完全破裂后的气体扩散过程为例进行了模拟,模拟结果验证了模型的有效性.     

CF_3I气体灭火系统在某油库中的应用探讨

CF_3I气体灭火系统集成了火灾探测和气体自动灭火等功能,可24小时检测并迅速扑灭由于雷电等因素引起的外浮顶储罐密封圈的早期火灾,降低了大面积火灾发生的可能性。基于中东地区某项目外浮顶原油储罐的应用情况,详细介绍了CF_3I气体灭火系统的布置及操作原理,分析了CF_3I气体灭火系统与传统泡沫灭火系统的关系,并提出了CF_3I气体灭火系统在设计中需注意的问题。     

非锚固式大型立式热质储罐强度分析

针对大型储罐在多种载荷作用下易发生强度破坏的问题,以某热质储罐为研究对象,利用有限元法分析热质储罐在自重、内压、液柱静压力、风载荷、地震载荷、雪载荷以及温度载荷作用下的应力强度以及变形,模拟大角焊缝区域翘曲情况,并依照JB4732—1995进行强度评定,为此类大型立式储罐的设计提供参考。     

环氧乙烷／四氢呋喃共聚醚的热氧降解机理

应用电子自旋共振（ＥＳＲ）、核磁共振（ＮＭＲ）及傅里叶红外光谱（ＦＴ－ＩＲ）技术研究了环氧乙烷／四氢呋喃共聚醚在空气中加热降解的机理．发现共聚醚的热氧降解首先发生在醚键的α碳上，采用苯基叔丁基硝酸灵作捕捉剂，用ＥＳＲ成功地捕捉到α碳上脱氢后形成的碳自由基和氧自由基．用ＦＴ－ＩＲ跟踪检测了共聚醚在老化过程中的结构变化．结合－维核磁共振波谱及二维化学位移相关谱对降解产物进行了结构表征和归属，揭示了共聚醚热氧降解的机理．     

大型LNG储罐在高温状态下外壁温度场及应力分布有限元分析

为了分析LNG储罐在遭受长时间火灾后的应力分布,利用有限元软件ANSYS建立了火灾下储罐的有限元模型首先对储罐进行了热分析,然后将求得的温度作为体载荷加到罐体上进行结构分析,重点分析了结构在高温作用下的内应力和应变的大小与分布．分析结果表明：在着火情况下,经过6h,储罐内部温度升高不多,即耐火极限可以达到6h;罐壁径向变形受高温荷载的影响较大;罐壁沿厚度方向上各点的应力变化趋势相近;罐壁的径向应力相对环向应力和轴向应力来说很小,可以近似认为储罐罐壁处于双轴受力状态．     

LNG储罐流固耦合工况下的地震响应分析

LNG作为一种新型的清洁、高效能源,一直被世界各国青睐.LNG储罐作为储存LNG的重要装置,其安全性、稳定性和耐久性是在设计建造过程中首要考虑的问题.利用ABAQUS有限元软件,基于流-固耦合进行建模,设定EI-Centro波、Taft波和SHM2人工波等三种地震波,利用时程分析法探究LNG储罐外罐的振动特性以及加速度、应力和位移的分布情况,通过分析确定LNG储罐外罐在地震作用下最不利部位和相应破坏形态,给出保证LNG储罐安全性和稳定性的合理建议.     

FPSO船载LPG储罐保温层安装工程的施工组织和管理

安装于海上的浮式生产储存卸货装置,即FPSO上的液化石油气储罐,保温层设计厚度为75 mm,由2层硅酸铝针刺毯保温棉材料构成,外保护层为厚0.6 mm的SS316不锈钢波纹板,其放样下料、加工裁剪、包覆固定等施工作业均为手工操作。为了在合同约定工期内完成4台LPG储罐保温层安装工程,通过施工作业交底、安全风险分析管控、制定质量控制措施、加强施工成本控制等切实可行的施工组织和管理最终圆满了完成施工任务,并获得了项目甲方的认可。