国内首个大型LNG薄膜罐成套建造技术研究取得突破
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2024-10-29 16:40:30
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天津北方网讯:近日,工程技术创新公司自主研发的首个最大适用于30万方罐容的大型LNG薄膜罐成套建造技术通过中国石油工程建设协会鉴定,整体已达到国内领先水平,部分方法及技术达到国际先进水平。

该技术是公司《大型LNG薄膜罐成套建造技术开发研究》科研项目的重要成果,覆盖薄膜系统、绝热模块、材料性能、预应力系统及混凝土结构等多个方面,贯穿了从研发、设计、采购、施工到开车和运维的全工程周期,将为LNG薄膜罐技术在国家管网集团的工程试点应用提供全方位的技术支撑,开创了国内首个大型薄膜罐成套建造技术研究的先河。

自主攻关,系统建立LNG薄膜罐材料设计底层架构

公司科研团队与法国GTT合作,围绕LNG薄膜罐壁和罐底绝热板、波纹板、次屏蔽等材料要素,持续开展设计、生产、评估等关键技术攻关。其中,针对薄膜板的波纹构型,制定研究方案并进行了国内首次陆上薄膜罐常温和低温的强度试验,构建了有限元压型建模和3D扫描建模两套互为验证的数值模型,在大量分析及试验基础上,完成了薄膜板强度设计、疲劳失效评估、位移补偿能力评估和稳定性设计及校核等一系列方法,揭示了波纹型薄膜板的抗拉能力、承压能力和疲劳损伤特性,系统建立了LNG薄膜罐波纹型薄膜板设计的底层架构。

同时,结合北燃天津南港LNG薄膜罐波纹板焊缝实际情况,团队完成了薄膜焊接工艺指导书,为LNG薄膜的全过程关键技术攻克,打下坚实基础。

科学验证,创新开展LNG薄膜罐外罐抗冲击试验

为进一步验证飞射物撞击大型薄膜罐的损伤破坏和动力响应问题,公司科研团队搭建大口径冲击试验装置,通过缩尺模型冲击试验方法,对LNG薄膜罐的抗冲击性能进行试验模拟研究,开展了国内首次薄膜罐外罐抗冲击试验。

试验全面获取了关键定量损伤、时程响应、损伤图像影响信息等数据,对于指导大型薄膜罐结构设计、提升其抗飞射物毁伤能力,有效保障国家能源安全,具有重要的学术价值和工程应用前景。

系统分析,构建首个大型LNG薄膜罐成套建造技术模型

公司科研团队通过有限元分析的方式,构建了首个30万方大型LNG薄膜罐成套建造技术模型,对设计方案进行了系统分析。

LNG薄膜罐震动压力研究和预应力布置方案

在外罐建造方面,围绕预应力系统、OBE及SSE地震作用时程进行了重点分析,完成了环向、竖向预应力钢筋布置方案,拟合得出地震作用下的LNG薄膜罐动压力分布公式;在工况模拟方面,对热极端操作工况下LNG薄膜罐的BOG日蒸发率进行了数值分析,储罐日蒸发率仅为0.043%,验证了其绝热设计能够在热极端操作工况下满足设计热温场要求,以全面系统的模拟验证,为大型LNG薄膜罐建造提供科学、合理的决策依据。截至目前,《大型LNG薄膜罐成套建造技术开发研究》共形成计算书、图纸、手册、指南等技术成果类文件40余项,并获得多项发明专利及软件著作权等自主知识产权成果。公司科研团队积极推动技术的有形化应用,将技术规定、操作手册等成果,转化形成了技术指南类、标准模块类、管理规定类和技术规格书类等多项DEC文件,为LNG薄膜罐的设计工作提供科学指导和支持,全力支撑LNG薄膜罐技术在国家管网集团的工程试点应用。(通讯员 陈伟)

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