天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2014年
1期
139-145
,共7页
流固耦合动力学%爆炸%ALE算法%液化天然气%大型储罐%数值模拟%安全防护对策%抗爆设计
流固耦閤動力學%爆炸%ALE算法%液化天然氣%大型儲罐%數值模擬%安全防護對策%抗爆設計
류고우합동역학%폭작%ALE산법%액화천연기%대형저관%수치모의%안전방호대책%항폭설계
fluid-structure interaction dynamics%blasting explosive%ALE method%LNG%extra-large storage tank%numerical simulation%safety countermeasure%anti-explosion design
评估特大型(16×104 m3及以上)液化天然气储罐的安全性至关重要,但国内外未见该类储罐抗爆的详细研究,国外现行规范也不能完全满足其安全评估的要求.为此,以某特大型LNG储罐为原型,根据其特有的结构形式,采用流固耦合ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)算法,对900 kg等效TNT炸药在储罐最薄弱处(穹顶中心)爆炸时,爆炸冲击波作用下储罐的动力响应进行了数值模拟分析.由此得到了爆炸冲击波的初始峰值和衰减关系,并通过与经验公式的对比验证了荷载的可靠性;进而得出了接触爆炸作用下储罐结构的破坏情况,以及混凝土、钢筋等的应力分布规律和混凝土单元的位移、加速度响应.结果表明:①等效质量900 kg TNT炸药在储罐穹顶顶心处接触爆炸后会在穹顶顶心部位形成一个半径为3 m的大变形区;②爆炸对爆心附近25m内的结构影响较大;③900 kg TNT炸药等效荷载约为该结构极限承载力.分析结果可为特大型LNG储罐的安全防护对策制定和日常的安全运营提供参考.最后还对储罐的抗爆设计提出了相关建议.
評估特大型(16×104 m3及以上)液化天然氣儲罐的安全性至關重要,但國內外未見該類儲罐抗爆的詳細研究,國外現行規範也不能完全滿足其安全評估的要求.為此,以某特大型LNG儲罐為原型,根據其特有的結構形式,採用流固耦閤ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)算法,對900 kg等效TNT炸藥在儲罐最薄弱處(穹頂中心)爆炸時,爆炸遲擊波作用下儲罐的動力響應進行瞭數值模擬分析.由此得到瞭爆炸遲擊波的初始峰值和衰減關繫,併通過與經驗公式的對比驗證瞭荷載的可靠性;進而得齣瞭接觸爆炸作用下儲罐結構的破壞情況,以及混凝土、鋼觔等的應力分佈規律和混凝土單元的位移、加速度響應.結果錶明:①等效質量900 kg TNT炸藥在儲罐穹頂頂心處接觸爆炸後會在穹頂頂心部位形成一箇半徑為3 m的大變形區;②爆炸對爆心附近25m內的結構影響較大;③900 kg TNT炸藥等效荷載約為該結構極限承載力.分析結果可為特大型LNG儲罐的安全防護對策製定和日常的安全運營提供參攷.最後還對儲罐的抗爆設計提齣瞭相關建議.
평고특대형(16×104 m3급이상)액화천연기저관적안전성지관중요,단국내외미견해류저관항폭적상세연구,국외현행규범야불능완전만족기안전평고적요구.위차,이모특대형LNG저관위원형,근거기특유적결구형식,채용류고우합ALE(Arbitrary Lagrangian Eulerian)산법,대900 kg등효TNT작약재저관최박약처(궁정중심)폭작시,폭작충격파작용하저관적동력향응진행료수치모의분석.유차득도료폭작충격파적초시봉치화쇠감관계,병통과여경험공식적대비험증료하재적가고성;진이득출료접촉폭작작용하저관결구적파배정황,이급혼응토、강근등적응력분포규률화혼응토단원적위이、가속도향응.결과표명:①등효질량900 kg TNT작약재저관궁정정심처접촉폭작후회재궁정정심부위형성일개반경위3 m적대변형구;②폭작대폭심부근25m내적결구영향교대;③900 kg TNT작약등효하재약위해결구겁한승재력.분석결과가위특대형LNG저관적안전방호대책제정화일상적안전운영제공삼고.최후환대저관적항폭설계제출료상관건의.
