LNG儲罐是液化天燃氣存儲的關(guān)鍵設(shè)備,其安全性對于國民經(jīng)濟發(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。本文通過采用數(shù)值模擬的方法,對大型LNG儲罐的溫度場及強度性能進行了詳細的計算,并對其安全性能進行了深入研究。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行了分析與研究,同時也對BOG進行分析計算;3、對LNG在自重、水壓試驗、風(fēng)壓及地震工況下的強度進行了分析計算,同時也對內(nèi)外罐進行了屈曲分析,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、安裝和運行3個方面提出了預(yù)防珠光砂結(jié)冰的措施。

近年來,我國空分裝置特別是在低壓空分裝置方面發(fā)展迅速,并且在安全生產(chǎn)中也積累了許多寶貴的經(jīng)驗,并制定了相關(guān)的規(guī)章制度,但是仍然有大量的事故發(fā)生。本文主要通過實例來說明排放液體、扒裝珠光砂、水預(yù)冷系統(tǒng)的檢修、裝置內(nèi)試壓、吸煙都可以引發(fā)事故,并通過對這些事故進行分析,得出相應(yīng)的防患措施。目前我國對珠光砂混凝土的應(yīng)用還處于起步階段,其強度和導(dǎo)熱系數(shù)是兩個相互制約的指標(biāo),不易同時滿足設(shè)計要求。此外,珠光砂混凝土具有水化熱散發(fā)慢、吸水量大、親水性小等特點,施工中必須采取有效預(yù)防措施,因此,配合比設(shè)計尤為重要。

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,并運用Janssen公式對空分冷箱的珠光砂荷載計算思路進行歸納,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)濟的壁厚及空分設(shè)備安全運行有較大影響。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。

分析了活塞式氧壓機進氣帶珠光砂的原因,介紹了處理措施,把冷箱密封氣從氮氣管線上改到污氮管線上,以杜絕類似事故再次發(fā)生。 用于干燥低溫容器中絕熱材料———珠光砂的真空干燥裝置,該裝置將珠光砂的含水率由干燥前的0.48%降至0.05%,干燥效果顯著,完全滿足低溫容器絕熱的要求。 憎水膨脹珍珠巖的憎水機理和憎水涂敷處理工藝,對普通膨脹珍珠巖和憎水膨脹珍珠巖的性能進行了對比,后介紹了憎水膨脹珍珠巖在空分設(shè)備上的實際使用效果邢鋼制氧廠 6 0 0 0m3/h空分設(shè)備檢修期間發(fā)現(xiàn)珠光砂有結(jié)塊現(xiàn)象 ,并造成了嚴(yán)重后果 ,通過分析找出了結(jié)塊的原因 ,制定出防范措施。