本文關(guān)鍵詞：LNG氣化站關(guān)鍵設(shè)備與管道應(yīng)力分析

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【摘要】：我國城鎮(zhèn)天然氣供應(yīng)由天然氣管網(wǎng)和LNG氣化站相互配合以解決城市燃?xì)庹{(diào)峰和應(yīng)急問題。LNG氣化站通常建在城鎮(zhèn)中,LNG是-162℃的低溫液體,具有可燃性、擴(kuò)散性,儲存和運(yùn)輸LNG的設(shè)備或管道失效將引起LNG泄漏,造成火災(zāi)、爆炸等事故,危及工作人員的人身安全。因此,為了減少LNG氣化站在投產(chǎn)運(yùn)營后的安全隱患,本文針對LNG氣化站關(guān)鍵設(shè)備與管道進(jìn)行應(yīng)力分析,主要開展了以下工作:(1)對LNG氣化站直接壓縮工藝流程及站場管道受力情況進(jìn)行研究,包括站場關(guān)鍵設(shè)備與管道、管道所受的載荷、應(yīng)力及其力學(xué)模型,分析LNG氣化站關(guān)鍵設(shè)備與管道應(yīng)力分析的特點,確定LNG氣化站站場管道應(yīng)力和壓縮機(jī)管口的校核標(biāo)準(zhǔn)。(2)根據(jù)站場實際情況確定LNG儲罐出口管道所受的約束與邊界條件,采用CAESAR Ⅱ軟件建立管道模型,對管道中的法蘭進(jìn)行校核,優(yōu)化管線防止法蘭泄漏,分析安裝、試壓、預(yù)冷、運(yùn)行等常規(guī)工況下管道應(yīng)力與位移分布特點,確定應(yīng)重點校核的工況和應(yīng)力危險截面,并研究補(bǔ)償器類型、補(bǔ)償器安裝位置與尺寸、LNG密度、管道壓力、低溫應(yīng)力等因素對應(yīng)力的影響。(3)研究BOG壓縮機(jī)管道系統(tǒng)特點與振動原因,從管內(nèi)流體引起的壓力脈動出發(fā),基于平面波動理論對壓力脈動和不平衡激振力進(jìn)行計算,并編制壓力脈動和不平衡激振力輔助計算程序。建立BOG壓縮機(jī)管道系統(tǒng)的數(shù)值模型,通過靜力分析研究壓縮機(jī)進(jìn)口管道、壓縮機(jī)出口管道、吸氣主管及排氣主管應(yīng)力及位移的分布特點,確定需重點關(guān)注的管道,并校核壓縮機(jī)管口受力。(4)對BOG壓縮機(jī)管道系統(tǒng)進(jìn)行諧波分析與模態(tài)分析,研究壓力脈動和管系機(jī)械固有頻率對壓縮機(jī)管道系統(tǒng)應(yīng)力的影響,對比單臺壓縮機(jī)和雙臺壓縮機(jī)運(yùn)行時管道的應(yīng)力分布情況,并研究支架間距、支點地基沉降、管道壓力、彎管角度等因素對應(yīng)力及壓力脈動的影響。(5)對LNG氣化站關(guān)鍵設(shè)備與管道提出應(yīng)力降低措施,主要包括添加約束、設(shè)置彈簧支吊架與冷緊單元、增設(shè)膨脹節(jié)與緩沖器等方面。并提出了應(yīng)力變化系數(shù)的概念作為衡量管道應(yīng)力降低效果的參數(shù)。目前國內(nèi)外針對LNG氣化站關(guān)鍵設(shè)備與管道應(yīng)力分析所做的研究較少,本文的研究方法、所得認(rèn)識與結(jié)論能為LNG氣化站站場管道的精細(xì)化設(shè)計提供參考,壓力脈動對BOG壓縮機(jī)管道系統(tǒng)的影響研究及輔助計算程序也可用于其他含BOG壓縮機(jī)站場的應(yīng)力分析中。
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE97

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本文編號：1271542