王磊
天津英康科技股份有限公司 天津市 300000
摘要:作为液化天然气的存储容器,LNG储罐得到了广泛的应用,而相关技术的发展在持续的进行。相对于传统的单容罐,双容罐和全容罐,在科学技术发展过程中,许多新型的建造材料和不同的结构形式,应用到了存储罐的制造当中。通过加强对LNG储罐的研究,有效明确实际应用中存在的问题和不足,为未来的LNG储罐研究指明方向,使得其能够更加精细化和集成化的方向发展。基于此,在本次研究中就结合LNG储罐研究现状及应用前景进行系统的分析,为LNG储罐的研究活动提供有效借鉴。
关键词:LNG储罐;研究进展;未来发展;趋势
前言:在我国科学技术持续发展过程中,LNG接收站投产运营的时间持续增长,LNG储罐的数量持续增加。而在近些年来,我国天然气消费比重逐年上升,加快了LNG接收站的建设速度。在LNG储罐建设活动开展过程中,要加强储罐核心技术发展,实现技术的自主设计与创新。我国的LNG储罐研究成果较多,但更倾向于数字模拟计算等方面,缺乏对超大型储罐研究,难以实现工程化建设。在LNG储罐发展过程中,产生了自支撑储罐,全混凝土储罐,海上储罐等多种不同类型的储罐,目前还没有实现工程化应用。通过加强对LNG储罐的研究,有效明确储罐研究中存在的不足,并提出针对性的措施和发展办法,有效促进LNG储罐的发展。
一、LNG储罐的研究现状
在常规LNG储罐研究活动开展过程中,主要是以全容储罐为主,有着安全性能高,技术可靠性高等诸多优势。而在具体研究活动中,把更多的注意力放在了全模型建模分析,地震响应分析,基础研究,局部构件计算等多个方面[1]。通过加强全模型建模分析,结合相应的软件,借助仿真平台,实现LNG储罐全模型的案例分析。在整个研究活动开展过程中,通过构建三维的有限元模型,加强对施工模板材料施工质量,施工环境,季节以及温度所带来的影响。在计算机及有限元技术发展过程中,全模型建模的研究活动越来越精细准确,而在实际研究过程中,还需要做好基本假设和简化等相关工作,难以完全做到实况模拟和全模型研究,还需要细化,而各部分之间的耦合考虑还有待加强。通过加强地震响应分析,构建精细化的模型,加强对LNG储罐混凝土外观振动特性的研究,采用谱分析和时间分析两种不同的方式,加强地震响应分析,有效了解LNG储罐在地震过程中,受力和变形随时间的变化状况[2]。通过加强对LNG储罐的基础研究,采用理论公式法和数值模拟法两种不同的方式,加强对LNG储罐性质和整体模型等相关参数的计算。在实际研究活动中,由于桩长变化较大,难以进行更深入的研究。在局部构件计算研究活动开展过程中,通过建立相应的系统模型,进行更加系统的分析,找出针对性的研究方法,明确位移边界条件,温度边界条件等相关内容。而在实际的研究活动中,缺乏对壁板疲劳分析,锚具局部受力分析的相关研究。
二、研究工作中存在的不足及发展趋势
在LNG储罐研究活动开展过程中,由于研究的手段相对较单一,缺乏创新性。在实际的研究活动中,把工作的核心放在了有限元软件计算等方面。正是由于缺乏从科学角度的考虑,难以验证研究结果的正确性,导致单一手段研究出来的结果缺乏可信度。在LNG储罐研究活动开展过程中,由于LNG储罐对于地震作用要求较高,在地震响应分析中要综合区OBE和SSE工况的实际状况。而在当前研究活动开展过程中,由于普遍存在基本参数不明确的现象,导致研究结果的安全性评价结果得不到有效保障。在未来的LNG储罐研究活动开展过程中,要向着精细化,集成化和多样化的方向逐渐发展,使得相应的研究活动能够更加满足LNG储罐发展需要。通过朝着精细化的方向发展,综合计算机技术的优势,提升研究结果的准确性。而朝着集成化的方向发展,提升全模型模拟结果的准确性。
三、LNG储罐研究进展及未来发展趋势
1.自支撑式LNG储罐
通过加强对自支撑式LNG储罐的研究,利用复合结构内罐,提升其整体的受力能力,满足其实际的使用需要。在自支撑式LNG储罐研究活动开展过程中,要加强复合式肋片壁板的使用,采用预制的方式有效缩短工期。在具体的使用过程中,还可以充分发挥壁板薄,高空焊接量少等优势,缩短施工周期,提升其整体的经济效益。由于自支撑式LNG储罐对材料成品的要求并不高,在实际应用中提高了材料的利用率,节约了复合类罐的成本。因而在LNG储罐未来研究活动开展过程中,要全面加强自支撑式LNG储罐的研究工作,通过有效的改进,提升其整体的研究效果,不断增强LNG储罐的性能。
2.全混凝土LNG储罐
在lng储罐未来研究活动开展过程中,通过使用新型材料来代替传统的材料,充分发挥新型材料的优势,有效提升LNG储罐的整体性能,满足其实际的应用需求。加强混凝土材料的使用,用混凝土材料来代替镍材料,充分发挥混凝土结构稳定性强,造价低等优势,加强对LNG储罐的改造工作。而在我国当前的LNG储罐研究活动开展过程中,由于缺乏对全凝混凝土LNG储罐的有效研究,难以充分发挥全混凝土LNG储罐的优势。在LNG储罐未来研究活动开展过程中,要加强混凝土材料的应用,有效节约其整体的项目成本,同时实现储罐内外罐的同时建造,有效缩短工程周期,提升整体的工作水平[3]。在未来的发展过程中,全混凝土LNG储罐值得在全国范围内进行推广,具有很强的实用性和实际价值。
3.海上LNG储罐
通过加强对海上LNG储罐的研究活动,充分发挥其可用面积大,稳定性强,存储能力强,建设周期短等优越性,有效促进LNG储罐研究发展。在许多国家发展过程中,把海上LNG终端的建设作为其最终的发展目标,而在目前的研究活动中,逐渐实现了LNG储罐工程化建设,整体的建设水平得到了明显的提升。就目前的研究状况来看,我国LNG储罐研究活动有了非常大的进步,能够有效实现工程化,在全国范围内也值得推广。而在目前的LNG接收站选址工作开展过程中,由于受到诸多客观因素的影响,增加了选址的难度,在气化装置的应用中还存在许多挑战。因而在海上LNG储罐研究活动开展过程中,还需要加强技术层面的创新,借助更具有经济性、灵活性,实施起来更加快速、便捷的海上LNG接收终端技术,充分满足市场竞争提出的要求,使得LNG储罐技术能够获得更好的发展。在海上LNG储罐研究活动开展过程中,还需要加强对LNG海上接收终端发展情况的研究,综合不同形状的附属结构和存储结构的受力模式,加强对其特点分析。在总结海上与陆地LNG储罐设计和建设过程主要因素,加强对各环节的对比,有效明确受力结构,基础形式,施工周期,造价及技术风险等相关内容,进行更加系统的分析,加强验证海上LNG储罐研究的可行性。
结语
总之,在科学技术持续发展过程中,常规储罐得到了广泛的应用,整体趋于精细化和集成化,被广泛的应用到不同的模型中。在LNG储罐研究活动开展过程中,还需要加强对计算结果准确性的验证,突破薄膜技术和市场国内需求的限制,进行更深入的研究。通过加强对可移动性和模块化生产的细化研究,有效增强其整体的可行性,带动我国相关事业发展。
参考文献:
[1]龚洪伟.基于地震响应分析的超大容积液化天然气LNG储罐基础方案对比研究[J].工程建设与设计,2021(05):17-19.
[2]陆英,刘尚志,周西友,酒江波.基于ALOHA模拟的城市加气站LNG储罐泄漏事故应急处置研究[J].山东化工,2021,50(05):155-157+159.
[3]王志超,孙长军,张志红,沈殷.基于弹性地基梁法的LNG储罐环向预应力方案设计[J].石油工程建设,2021,47(01):59-64.