大型LNG儲罐安全性分析及檢驗(yàn)監(jiān)控方法研究.pdf

1、隨著天然氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，多座接收站用大型LNG儲罐正在沿海地區(qū)服役及興建。我國大型LNG儲罐建造技術(shù)剛剛起步，各相關(guān)規(guī)范正在建立與完善階段。介于LNG儲罐存儲容量大、存儲介質(zhì)危險(xiǎn)、存儲條件特殊等原因，對儲罐運(yùn)行過程中的安全性分析與檢驗(yàn)、監(jiān)控方面的研究亟待深入。
　　 本文對典型16萬立方米LNG全容儲罐結(jié)構(gòu)、安全性及檢驗(yàn)監(jiān)控方法進(jìn)行研究:
　　 (1)儲罐安全性分析
　　 儲罐事故類型包括火災(zāi)、爆炸、窒息、冷爆炸等

2、，利用ALOHA軟件模擬儲罐結(jié)構(gòu)失效后果發(fā)現(xiàn)儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸事故的后果最為嚴(yán)重。從內(nèi)部因素、外部因素及點(diǎn)火源三個(gè)方面分析引起儲罐事故的危險(xiǎn)因素，采用FTA方法分析儲罐火災(zāi)爆炸事故的原因事件并進(jìn)行重要度排序，得出引起火災(zāi)爆炸事故的17個(gè)基本事件中與監(jiān)控、檢驗(yàn)效果有關(guān)的基本事件重要度最高，其次為與儲罐結(jié)構(gòu)完整性相關(guān)的其他基本事件。
　　 (2)儲罐有限元分析
　　 利用ANSYS有限元軟件分析儲罐結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。分析了9％N

3、i鋼內(nèi)罐LNG充裝滿罐、半罐和空罐三種情況，得出內(nèi)罐最下層壁板的應(yīng)力應(yīng)變最為集中。對混凝土外罐進(jìn)行靜力與地震慣性力加載分析，因拉應(yīng)力對預(yù)應(yīng)力混凝土外壁結(jié)構(gòu)影響較大，最大拉應(yīng)力集中出現(xiàn)在儲罐外壁與罐頂結(jié)合部位的環(huán)方向以及安全停機(jī)地震時(shí)罐壁底側(cè)的豎向上。得出混凝土罐壁底側(cè)、罐頂下沿的強(qiáng)度需要重點(diǎn)監(jiān)測與檢驗(yàn)，內(nèi)罐最下層底板在正常工作條件下應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控檢驗(yàn)的結(jié)論。
　　 (3)檢驗(yàn)監(jiān)控方法研究
　　 大型LNG全容儲罐在正常運(yùn)

4、行階段不能進(jìn)行開罐檢驗(yàn)，只能進(jìn)行在線檢驗(yàn)，對儲罐的檢驗(yàn)包括:內(nèi)襯鋼板預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)外罐應(yīng)采用超聲回彈綜合法檢驗(yàn)混凝土強(qiáng)度;預(yù)應(yīng)力水平利用形變壓力測讀與預(yù)應(yīng)力筋強(qiáng)度監(jiān)測的方法檢測;內(nèi)罐與外罐內(nèi)襯鋼板的腐蝕程度應(yīng)采用聲發(fā)射檢驗(yàn)等。針對所分析儲罐危險(xiǎn)因素分析了大型LNG儲罐的監(jiān)控方法，監(jiān)控內(nèi)容包括內(nèi)部壓力監(jiān)控，LNG分層趨勢的監(jiān)控，液位監(jiān)控以及火災(zāi)監(jiān)控等。利用RBI技術(shù)可對LNG儲罐檢驗(yàn)部位、方法和周期進(jìn)行決策和優(yōu)化，并可實(shí)現(xiàn)降低儲罐控制閥