基于ANSYS的LNG储罐罐体温度场的数值计算.pdf

石油工程建设 研究探讨l 李兆慈，郭保玲，赵 多 中国石油大学 (北京)油气管道输送安全国家工程实验室 ／城市油气输配技术北京市重点实验室，北京 102200 LNG储罐结构复杂，储罐内部与外界环境存在着巨大温差，罐体温度场的数值模拟结果对于 LNG储罐的设计具有参 考价值。文章以全容式 LNG储罐为例，选取 1门2储罐的三维模型作为研究对象，建立了基于ANSYS软件的储罐罐 体三维稳态温度场数值计算模型，计算得到罐体、罐底与罐壁连接处和罐顶与罐壁连接处的温度场分布图，并进行了 分析。 7 LL一_． 液化天然气；全容式储罐；温度场 ；三维有限元计算模型 、 !G 。rC LiZhaoci，GuoBaoling，ZhaoDuo NationalEngineeringLaboratoryforPipelineSafety ／BeijingKeyLaboratoryofUrbanOilandGasDistribution Technology，ChinaUniversityofPetroleum (Beijing)，Beijing102200，China ThestructureofLNGtankiscomplex，andthetemperaturedifferencebetweeninsideLNG tankandenvironmentis huge．In thispaper， the fullcontainmentLNG tank is selected asan example， and the steady temperature distributioncalculationmodelof1／12tankisbuiltbasedonANSYS．Thethree—dimensionaltemperaturefieldis calculated．Thetemperaturedistributionfiguresoftankbottom ，connectionpositionofbottom andwallaswellas connectionpositionoftopandwallarepresentedandanalyzed． j ＼，、／0 s： LNG；fullcontainmenttank；temperaturefield；3DFEAmodel 拟和实验手段对 LNG等低温储罐的内部压力变化、温度 场和泄漏原因进行了研究 ，国内学者对 LNG储罐的 LNG作为清洁型能源，已成为全球增长最迅猛的能 传热过程进行了简单的分析和研究 ”I，但缺乏对大型 源产业之一…。中国石油、中国海洋石油和中国石化相 LNG储罐温度场和应力场的深入研究，特别是对 LNG 继在我国沿海规划建设了 10余座 LNG接收站。全容式 储罐及其结构复杂部位的三维建模及数值模拟。本文对 LNG储罐是国内LNG接收站普遍使用的储罐类型。 大型LNG储罐的温度场分布和热应力情况进行了研究， LNG储罐是接收站的核心设备 ，其设计建造是整个 LNG 可为LNG储罐的结构设计和优化提供技术支持。 接收站工程建设的关键环节，技术要求高，建造时间一 全容式LNG储罐结 般在30个月以上 。 LNG储罐在正常情况下是常压储存 ，储存温度为 以我 国某 LNG接收站 16万m。储罐为研究对象， 一 162DC，与外界最大温差可达200oC，储罐热围护系统 全容式LNG低温储罐呈内、外两层罐体结构，其结构如 及罐体结构的温度分布非常复杂。国外学者采用数值模 图 1所示。 第4O卷第5期 O9 ●l _ 研究探讨 石油工程建设 ／ 顶— ＼