基于ANSYS,结合实例,对供热管道自然补偿器进行了热结构耦合分析,依据分析结果可合理划分补偿管段、布置补偿器以便有效消除内压和温度变化产生的不平衡力,减少固定支座的数量,可为工程方案的规划与实施提供理论数值依据。
在内罐泄漏等特殊工况下,预应力混凝土罐壁将直接暴露在-162℃的超低温环境中,由此产生的温度应力和变形可能会对储罐的结构安全带来威胁。因此,对LNG储罐混凝土外罐进行泄漏等低温条件下的力学验算和评估十分重要。本文利用有限元法(FEM)对内罐泄漏工况下的大型LNG预应力混凝土储罐进行热-结构耦合分析,结果表明:混凝土罐壁的降温过程较为缓慢,温度沿壁厚(0.8m)方向达到稳定需要大概一周的时间;热保护角范围以外的预应力钢绞线温度分别降低至-87℃(夏季)和-102℃(冬季);低温作用使混凝土罐壁产生较大的内力和变形,罐壁内外两侧温差越大,内力、变形越大,在设计中可通过设置热保护系统来防止其对储罐结构可能造成的破坏。研究成果对于评估超低温对混凝土外罐结构安全的影响、制定液化天然气储罐结构安全规范具有一定的指导意义。
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