基于多相耦合的钢制双层LNG储罐外爆响应特性分析

丁宇奇; 谢清; 芦烨; 杨明; 张佳贺; 赵砚峰

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基于多相耦合的钢制双层LNG储罐外爆响应特性分析

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以钢制双层LNG储罐为研究对象,考虑外罐、保冷材料与内罐之间的载荷传递和罐内流体对外爆载荷的作用,建立了一个探究保冷材料的不同状态和不同液位因素的空气-储罐-罐内流体多相耦合有限元模型,开展爆炸冲击波载荷计算以及储罐结构响应特性研究。计算结果表明,完整状态的保冷材料对爆炸冲击波形成了极大阻力,保冷材料从完整至破碎过程中,爆炸反射压力逐渐降低,外罐和内罐变形增大甚至会发生破坏;半罐和满罐时,内罐达到压力峰值时间都比空罐延迟,且峰值都比空罐有所降低,液位的存在使内、外罐抵抗爆炸冲击波能力提高。算例表明,保冷材料完整时,内、外罐受到爆炸压力的影响较小;保冷材料完全破碎时,外罐出现了破口,内罐的变形达到了1490 mm,随后开始出现破口;半罐和满罐时,外罐对爆炸冲击波抵抗能力都比空罐时提高了至少一倍,内罐对爆炸冲击波抵抗能力比空罐时分别提高了20%和85%左右。研究结果可为钢制双层LNG储罐在外爆载荷作用下的响应分析提供理论参考。

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来源
《压力容器》 |2022年第6期|28-39|共12页
作者
丁宇奇; 谢清; 芦烨; 杨明; 张佳贺; 赵砚峰;
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作者单位

东北石油大学机械科学与工程学院;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类压力容器;容器型化工设备;动载荷;
关键词
钢制双层LNG储罐; 外爆载荷; 多相耦合; 保冷材料; 结构响应;

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