某大型全容式LNG储罐整罐力学分析
案例概括
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随着液化天然气需求量的增加,LNG储罐的发展趋势是大型复杂化,目前的全容储罐容量已经达到20万方以上,空间尺寸接近百米,结构复杂。分析某大型全容式LNG储罐整罐及各重要部位在多种复杂载荷组合下的响应,优化储罐设计,确保储罐在各种工作条件下的可靠性。
项目挑战
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1.结构复杂,整体建模及分析的技术难度很大;
2.缺乏统一的设计规范,需要考虑40余种设计规范中的合理要求;
3.荷载组合工况数量庞大,计算量巨大;
解决方案
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1.进行全参数化建模,考虑了几乎所有设计参数,分析模型涵盖所有结构部位以及罐内液体、桩土作用等;
2.利用FSI液固耦合分析技术,计算LNG液体在多种地震作用下对罐体的影响;
3.综合采用了10多种具有目前最新算法的单元类型(包括预应力筋)并考虑了数十种材料的热-力学特性;
4.按相关规范的要求分析了数十种荷载在不同组合下的近30个组合工况,包括空罐风载、满罐风载、雪载、爆炸、冲击碰撞、小/中/全泄漏、火灾、OBE地震+小/中/全泄漏、SSE地震等组合工况等。并对这些组合工况下的计算结果按相关规范的要求进行了强度校核和破坏可能性分析。
用户价值
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1.校核了储罐所有部位在所有工况组合下的强度状态,提出了合理的改进建议;
2.基于全参数化设计分析,能快速地对储罐薄弱部位进行优化调整,为最终设计提供了大量的合理化建议,保障了储罐设计的安全性。