某立式LNG儲罐的總體結(jié)構(gòu)及特點(diǎn),著重介紹了該設(shè)備在設(shè)計與制造過程中的一些要點(diǎn),如對吊帶、徑向支撐結(jié)構(gòu)、進(jìn)出水管結(jié)構(gòu)以及在制造工藝等方面所采取的一些技術(shù)措施,并說明通過一系列的改進(jìn)措施后,該設(shè)備具備結(jié)構(gòu)可靠,性能穩(wěn)定、便于操作、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn),確保了該低溫貯罐的低溫絕熱性能和安全操作性。 針對舞鋼空分設(shè)備在安裝投產(chǎn)初期出現(xiàn)的冷箱內(nèi)管道斷裂問題進(jìn)行了系統(tǒng)分析和現(xiàn)場檢查,確定施工質(zhì)量為主要原因,有針對性地制定并實(shí)施整改方案,保障了設(shè)備的終投產(chǎn)。

LNG儲罐是液化天燃?xì)獯鎯Φ年P(guān)鍵設(shè)備,其安全性對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會生活穩(wěn)定具有非常重要的意義。由于其內(nèi)部存儲超低溫介質(zhì),一旦發(fā)生泄露,將會外罐產(chǎn)生巨大的低溫沖擊。同時,外罐還要承受地震、風(fēng)壓及雪壓等外面載荷。因此,必須對外罐的結(jié)構(gòu)安全性能進(jìn)行分析與研究。由于LNG具有超低溫特性,因此在LNG儲罐的設(shè)計、制造和安裝過程中必須考慮其低溫工作的特點(diǎn)。本文通過采用數(shù)值模擬的方法,對大型LNG儲罐的溫度場及強(qiáng)度性能進(jìn)行了詳細(xì)的計算,并對其安全性能進(jìn)行了深入研究。本文的主要工作內(nèi)容如下:1、根據(jù)某大型LNG儲罐原型,建立了 LNG儲罐溫度場分析及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度研究的數(shù)值模型;2、對LNG儲罐液位、液位及泄露工況下的溫度進(jìn)行了分析與研究,同時也對BOG進(jìn)行分析計算;3、對LNG在自重、水壓試驗(yàn)、風(fēng)壓及地震工況下的強(qiáng)度進(jìn)行了分析計算,同時也對內(nèi)外罐進(jìn)行了屈曲分析,綜合研究了其安全性能。珠光砂荷載以及珠光砂結(jié)冰已經(jīng)成為危害空分設(shè)備冷箱內(nèi)管道安全運(yùn)行的重要因素。結(jié)合珠光砂結(jié)冰導(dǎo)致冷箱內(nèi)管道損壞的2個案例,說明珠光砂荷載的確定方法,分別從設(shè)計、安裝和運(yùn)行3個方面提出了預(yù)防珠光砂結(jié)冰的措施。

在?；⒅榛鶞?zhǔn)砂漿配合比基礎(chǔ)上,通過試驗(yàn)探討了在保持新拌砂漿流動性前提下,漂珠等體積取代水泥、珠光砂等體積取代憎水?；⒅閷τ不皾{干表觀密度、強(qiáng)度、壓折比、24h吸水率、導(dǎo)熱系數(shù)等性能的影響規(guī)律,確定漂珠取代水泥及珠光砂取代憎水?；⒅榈妮^優(yōu)體積率。研究表明,當(dāng)漂珠取代率為25%、珠光砂取代率為45%時,砂漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足JG/T283-2010《膨脹?；⒅檩p質(zhì)砂漿》對抹灰型輕質(zhì)砂漿的要求,并使得導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到較低值。在KDON-4500/4500-3型空分設(shè)備精餾塔大加溫過程中發(fā)生管道斷裂故障,珠光砂進(jìn)入純氮通道堵塞過冷器并造成空分設(shè)備停車。介紹為排除故障而對過冷器進(jìn)行正、反向吹掃的管線流程。闡述了為避免同類故障再次發(fā)生,對冷箱內(nèi)管道、支架所作的改進(jìn)措施以及精餾塔加溫吹掃的優(yōu)化操作。

珠光砂荷載的計算是空分冷箱應(yīng)力計算中非常重要的一個環(huán)節(jié)。參考和整理了一些粉體力學(xué)與工程的理論,解釋了Janssen公式及Janssen應(yīng)力常數(shù)K的來源,并運(yùn)用Janssen公式對空分冷箱的珠光砂荷載計算思路進(jìn)行歸納,得出適用于工程計算的簡化公式。此外,還對該計算思路的局限性和不足作出了解釋?？辗衷O(shè)備冷箱內(nèi)管道荷載大部分由塔器承受,合理設(shè)計管道支架荷載對容器選擇經(jīng)濟(jì)的壁厚及空分設(shè)備安全運(yùn)行有較大影響。冷箱內(nèi)的管道除了自重外,荷載受保溫材料珠光砂的影響較大,通過力的平衡分析,介紹了冷箱中管道荷載在珠光砂影響下的計算方法。