LNG管线预冷过程应变计算与安全性分析

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:CNXF
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LNG接收站建设完工后,即可对场站内的管线进行预冷,使管线降温至预期温度。在预冷作业时管线降温出现温差造成不均匀收缩,导致管线出现应变和应力的变化,因此需要针对管线预冷作业展开研究。本文以国内某LNG接收站卸料管线为研究对象,采取控制变量法对管线的预冷过程进行数值模拟。本文主要研究内容如下:(1)针对国内某LNG接收站,分析其卸料管线预冷工艺流程,确定影响管线预冷效果的相关因素:低温氮气的预冷时间、入口温度、入口流速和入口压力等。(2)利用ICEM软件建立管线几何模型并划分网格,采用控制变量法利用Fluent有限元软件对管线温度场变化展开数值模拟,得到不同预冷影响因素下管线温度场的变化规律,确定不同影响因素下预冷作业时的温差峰值以及出现温差峰值时间,为之后研究奠定基础。(3)利用ANSYS Workbench建立流固耦合模型,导入预冷时间为4000s下各工况组温度场数据,继续采用控制变量法对卸料管线的变形、应变及应力进行数值模拟,得到卸料管线预冷时的变形、应变及应力随各影响因素变化的规律。(4)根据模拟结果对LNG接收站预冷作业提出建议,以降低预冷作业时管线出现的温差,减少由此产生的不均匀收缩,避免管线在预冷作业时产生过大的变形、应变及应力。
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