Research on Temperature Field and Temperature Effect of LNG Stainless Steel Storage Tanks Exposed to Solar Radiation
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摘要: LNG不锈钢储罐建造工期一般为6~8个月,施工过程中钢材表面受到太阳辐射作用引起温度效应会对结构产生影响。通过有限元模拟,研究储罐罐壁在太阳辐射下的非均匀温度场分布规律。结果表明:纬度每增加10°,最高温度增加约3%;考虑太阳辐射作用与仅考虑重力作用工况相比,罐壁的最大应力和最大径向位移分别增加了96%和832%;在进行保冷层施工时,需要预留30mm的间隙,以保证结构完整性。Abstract: The construction period of LNG stainless steel storage tank is generally 6 to 8 months. During the construction, the steel surface is affected by solar radiation and the temperature effect will affect the structure. Through the finite element simulation, the non-uniform temperature field distribution of the tank wall under solar radiation was obtained, and it was found that when the latitude increased by every 10°, the maximum temperature increased by 3%. Considering the solar radiation, the maximum stress and maximum radial displacement of the tank wall increased by 96% and 832%, respectively, compared with the working condition considering only the effect of gravity. During the construction of cold insulation layer, a gap of 30 mm should be reserved to ensure the structural integrity.
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[1] 黄帆.我国液化天然气现状及发展前景分析[J].天然气技术, 2007(1):68-71. [2] 仝晓莉, 陈志华, 赵中伟, 等.考虑施工影响的大跨度钢结构温度效应及敏感性研究[J].工业建筑, 2018, 48(8):141-146. [3] 夏冬桃, 徐礼华.环境温度作用对巨型贮煤筒仓的内力影响分析[J].工业建筑, 2006, 36(3):80-82. [4] ZHAI X M, WANG Y H, WANG H.Thermal stress analysis of concrete wall of LNG tank during construction period[J].Materials and Structures, 2016, 49(6):2393-2406. [5] JEON S J, JIN B M, KIM Y J, et al.Consistent thermal analysis produre of LNG storage tank[J].Structural Engineering and Mechanices, 2007, 25(4):445-446. [6] 谢剑, 安琪, 金建邦.LNG储罐泄漏工况罐壁温度场的模拟试验与有限元分析[J].特种结构, 2020, 37(6):35-41, 53. [7] 李兆慈, 郭保玲, 严俊伟.LNG储罐温度场计算及影响因素分析[J].油气储运, 2015, 34(3):224-247. [8] 刘红波, 张智升, 陈志华, 等.太阳辐射下钢板筒仓温度场与温度效应研究[J].建筑结构学报, 2016, 37(8):151-157. [9] 刘红波, 陈志华, 周婷.太阳辐射作用下钢管温度场分析[J].空间结构, 2011, 17(2):65-71. [10] 范重, 王喆, 唐杰.国家体育场大跨度钢结构温度场分析与合拢温度研究[J].建筑结构学报, 2007, 6(2):788-802. [11] 刘红波, 谌绍尧, 陈志华, 等.大跨度铝合金储煤仓结构温度场及温度效应研究[J].工业建筑, 2018, 48(1):179-183. [12] 李志磊, 干钢, 唐锦春.考虑辐射换热的建筑结构温度场的数值模拟[J].浙江大学学报(工学版), 2004(7):41-46. [13] 李锦萍, 宋爱国.北京晴天太阳辐射模型与ASHRAE模型比较[J].首都师范大学学报(自然科学版), 1998, 19(1):35-38. [14] 陈友.圆钢管结构日照非均匀温度效应分析与试验研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学, 2016. [15] 刘杨.中国自主设计建造最大直径16万方LNG储罐升顶[EB/OL].https://www1.cs.com.cn/sylm/jsbd/201706/t20170630_5350544.html. [16] 天然气智库.中国LNG资源分布图[EB/OL].https://www.gasmap.top/h-nd-59.html#_np=105_582. [17] 曹志远.土木工程分析的施工力学与时变力学基础[J].土木工程学报, 2001, 34(3):41-46.
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