甘肃省科技重大专项计划(1203GKDA001)
- 作品数：12 被引量：55H指数：5
- 相关作者：陈叔平刘福录任永平任金平马志鹏更多>>
- 相关机构：兰州理工大学肃蓝科石化高新装备股份有限公司中国科学院近代物理研究所更多>>
- 发文基金：甘肃省科技重大专项计划更多>>
- 相关领域：石油与天然气工程建筑科学化学工程一般工业技术更多>>
- 高真空多层绝热低温管道内管路波纹管应力非线性有限元分析被引量：10
- 2016年
- 广泛用于LNG等输送的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常使用波纹管膨胀节来补偿其内管的冷缩变形,波纹管由于工作在深冷环境中且要承受液体内压,在实际使用过程中常出现断裂进而导致整个管道失效。为此,介绍了HV-MLI低温管道的基本结构,建立了波纹管有限元模型,在HV-MLI低温管道输送LNG、LO_2及LN_2的不同工况下对波纹管进行了应力非线性有限元计算,分析了轴向位移载荷及内压载荷分别作用下的波纹管响应状况,并结合国家标准GB/T 12777—2008对所用波纹管进行了强度及疲劳寿命校核。结果表明:(1)波纹管满足HV-MLI低温管道使用要求;(2)输送LN_2工况时波纹管等效应力最大,波纹管波峰内表面为危险点,此时可以考虑适当降低介质输送压力;(3)轴向位移载荷引起的波纹管子午向应力远超过材料的屈服极限,是引起波纹管疲劳损坏的主要因素,在管道设计及使用时应严格控制其数值。
- 陈叔平毛红威姚淑婷刘福录任永平
- 关键词：高真空多层绝热波纹管应力非线性有限元法强度校核
- 地震作用对大型LNG储罐动力特性影响分析被引量：3
- 2015年
- 为研究地震作用对大型LNG储罐结构动力特性的影响,基于ANSYS有限元分析软件对2×104m3LNG储罐进行模态和地震作用下的响应分析,得到储罐在水平地震、竖向地震及水平和竖向地震共同作用下的动力响应特性。结果表明:随着模态阶数的增大,模态振型由拱顶向罐壁延伸;在水平地震作用下储罐水平最大位移变形量、竖直最大位移变形量及等效应力均大于竖向地震作用,而在水平地震作用下储罐水平位移变形、竖直位移变形及等效应力分布规律与水平和竖向地震共同作用相同,水平和竖直方向最大位移变形量及等效应力值近似相等,说明地震对大型LNG储罐结构动力特性影响中水平地震作用是主要的,因此在地震频发地区建设大型LNG储罐时应将水平地震作用下的强度校核结果作为评价储罐抗震性能的一项指标。
- 张伟马志鹏任永平孟国亮任金平吴淑融
- 关键词：地震作用动力特性
- 基于泄放阀泄放反力作用下的低温管系动态分析被引量：1
- 2017年
- 应用CAESARII软件对某低温乙烯液体输送管系进行动态分析,校核了在泄放阀泄放反力作用下管系的位移、应力是否符合规范,并对管系结构进行了优化。结果表明:管系基频过低、应力超标,距离泄放阀最近端管系弯头纵向振幅较大,泄放阀泄放反力作用弯头位置横向振动剧烈,须重新对管系进行改进。提出改进方案:将管系中间位置约束改为固定支撑,以增大管系刚度;将距离泄放阀最近弯头处承重支撑改为弹簧支撑,以承担竖直方向的反冲力;在泄放阀进口管段设置阻尼约束,泄放阀出口管弯头位置加设承重支撑与限位,并调整限位与管系之间的间隙,找到最佳间隙为6.63 mm。据改进后的方案重新建模并分析,管系在X、Y、Z向的最大振幅分别减弱了88.12%、76.02%、99.86%。
- 李军陈叔平刘福录金树峰毛红威杨佳卉王明秋
- 关键词：振动
- 大型外压球罐径向加强筋设计计算被引量：6
- 2014年
- 对大型外压球罐可以通过设置径向加强筋来大幅度降低其主体壁厚,提高稳定性,从而获得一定的经济价值。通过应用实例,从强度与稳定性两方面提出了外压大型球罐径向加强筋的设置及计算方法,结果表明,稳定性满足要求,经济性十分明显。
- 任金平陈叔平刘福录任永平于春柳
- 关键词：球罐外压稳定性
- 绝热层对大型LNG储罐动力特性影响分析被引量：6
- 2015年
- 为了研究绝热层对大型LNG储罐动力特性的影响,基于ANSYS有限元软件,分别建立有绝热层和无绝热层的2×104m3LNG储罐模型,对这两种模型分别进行模态分析和地震响应分析,得到自振特性和动力响应情况。研究结果表明:有绝热层储罐模态振型主要发生在拱顶,无绝热层储罐在罐壁,绝热层的存在增大了储罐的固有频率,改变了储罐位移变形量、变形发生的部位及储罐的应力分布,并且减小了等效应力,对罐壁底部发生局部失稳具有很好改善作用。
- 陈叔平马志鹏任金平刘福录李延娜任永平
- 关键词：绝热层模态分析地震响应分析
- 调峰型城市液化天然气储配站技术与应用被引量：2
- 2014年
- 城市天然气使用量随季节变化的波动给城市天然气的持续、稳定供应造成很大的影响,这种影响在气源相对匮乏的城市和地区更加突出。在城市地区建造调峰型液化天然气储配站进行液化天然气储存、气化调峰及对外输送是十分必要的。结合工程实际情况,对调峰型液化天然气储配站的基本结构、功能、工艺流程、储罐内蒸发气产生的原因及处理方法进行了详细的介绍。
- 任金平刘福录任永平潘瑞霞高光甫
- 关键词：液化天然气储配站液化工艺
- 基于有限元方法的L型低温管道传热及强度分析被引量：4
- 2016年
- 为了研究HV-MLI低温管道各部件在复杂载荷作用下的强度,以某一型号水平-竖直走向的L型HV-MLI低温管道为例,建立了热-结构耦合分析有限元模型。计算得出各工况下的管道温度场分布,以及管道中内管、外管、热桥和绝热支撑上的应力分布情况。分析结果表明:管道的绝热设计满足使用要求,绝热支撑和热桥是外界热量漏入管道的主要途径;L型HV-MLI低温管道中内管与弯头的等效应力随内管内压的增加而增大。在实际使用过程中内管、外管、弯头、热桥等结构不易发生危险;层间剪应力过大是绝热支撑的主要破坏因素。
- 毛红威陈叔平杨佳卉刘福录
- 关键词：有限元方法应力
- 中小型低温储罐选型分析被引量：4
- 2015年
- 中小型低温储罐作为气体工业和天然气工业中的核心设备,在空分装置、中小型LNG装置、LNG储配站及气化站得到广泛应用,其型式的选择关系着装置的造价及运行成本。结合已建部分工程实例,对1500m^3、3000m^3、5000m^3、10000m^3球形低温储罐和立式平底圆筒形低温储罐,从结构、材料用量、建造难度及建造周期、基础及运行费用等方面进行了详细对比分析。对比结果为：球形低温储罐在结构承压受力、绝热、基础占地及安全性方面要优于立式平底圆筒形低温储罐;容积较小时,二者的材料成本和运行费用相当;容积较大时,立式平底圆筒形低温储罐各项指标优势明显。结论是：容积在200m^3~10000m^3之间中小型低温储罐,如考虑工艺要求需带压储存,应选用球形低温储罐;无需带压储存,以1500m^3为限,小于者选用球形低温储罐为优,大于者选用立式平底圆筒形低温储罐具有更好的经济性。
- 任永平刘福录高中稳党战伟陈叔平任金平
- 关键词：低温储罐中小型选型LNGBOG
- L形高真空多层绝热低温管道热-结构耦合分析被引量：5
- 2017年
- 用于输送LNG等低温介质的高真空多层绝热(HV-MLI)低温管道常处于深冷环境且要承受流体内压,在热-结构耦合作用下的受力较为复杂。为了研究HV-MLI低温管道各部件在复杂载荷作用下的响应状况,以某水平—竖直走向的L形HV-MLI低温管道为例,建立了热-结构耦合分析有限元模型,计算得出了不同工况下的管道温度场分布情况,以及管道中内管、外管、热桥、波纹管和绝热支撑上的应力及应力随各载荷的变化关系。分析结果表明:(1)绝热支撑和热桥是影响管道漏热量的主要部件,以输送LN_2为例,通过上述两个部件的漏热量分别占管道总漏热量的49.07%和49.32%;(2)内管、外管、弯头及热桥等部件应力较小且低于材料屈服极限,实际使用过程中不易发生危险;(3)波纹管应力随输送介质温度的降低和补偿内管长度的增加而增大,水平管段波纹管的应力较高,是管道中的危险部件;(4)内管所受内压是影响绝热支撑应力的主要因素,随内管内压的增大,水平管段与竖直管段中离弯头最近的绝热支撑应力大幅增加,而远离弯头的其他位置处的绝热支撑应力变化不大,因而可适当增加离弯头最近的绝热支撑厚度,同时减少远离弯头处支撑的厚度,以便在保证强度的同时减少漏热量。
- 陈叔平毛红威杨佳卉李军刘福录张军辉
- 关键词：液化天然气高真空多层绝热有限元方法应力
- LNG调峰装置BOG分析与计算被引量：8
- 2014年
- LNG调峰装置是以调节城市供气负荷为主要目的的天然气液化及储存装置。工作流程是将城市用气低峰负荷时管网过剩天然气液化并储存,在用气高峰负荷或紧急情况时将储存的LNG气化后送至供气管网,实现调峰作用。文中结合工程实际介绍了某LNG调峰装置的基本结构和工艺流程,分析了五种工况下BOG的产生原因,并对BOG的产生量进行了理论计算。结合计算结果和工程实际提出了经济可行的BOG处理工艺,对后续该装置BOG处理系统的升级改造及同类型装置BOG处理系统的设计具有重要的参考价值。
- 任金平马霞霞陈叔平任永平白建军
- 关键词：LNGBOG
