亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        FLNG甲板上部工藝管道應(yīng)力分析

        2021-02-19 01:48:54張高峰
        智能城市 2021年24期
        關(guān)鍵詞:分析

        張高峰

        (惠生(南通)重工有限公司,江蘇南通 226000)

        FLNG(浮式液化天然氣裝置)是一種用于海上天然氣處理的浮式生產(chǎn)裝置,通過(guò)系泊系統(tǒng)定位于海上,具有處理、液化、儲(chǔ)存和裝卸天然氣的功能,與液化天然氣運(yùn)輸船(LNG-C)配合使用可以實(shí)現(xiàn)海上天然氣的遠(yuǎn)程運(yùn)輸。文章以某FLNG項(xiàng)目管道應(yīng)力分析為例,結(jié)合該FLNG項(xiàng)目實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的管道問(wèn)題,提出管道應(yīng)力分析思路并進(jìn)行優(yōu)化,為FLNG項(xiàng)目的管道應(yīng)力分析提供參考。

        1 載荷分析

        1.1 風(fēng)載

        船體總體專(zhuān)業(yè)會(huì)提供三種不同工況下的風(fēng)載,分別為拖航工況下10年一遇的風(fēng)載、裝置正常操作下1年一遇的風(fēng)載、裝置正常操作下百年一遇的風(fēng)載(極端工況)。項(xiàng)目要求FLNG在極端工況下也能夠正常操作,應(yīng)力評(píng)估過(guò)程只考慮拖航工況和極端工況的風(fēng)載,風(fēng)載評(píng)估按照偶然應(yīng)力校核公式進(jìn)行評(píng)估。

        風(fēng)速按照DNV-RP-C205中2.3.2.11所示公式進(jìn)行計(jì)算,根據(jù)總體專(zhuān)業(yè)提供的10 m海平面10 min平均風(fēng)速,折算不同高度的3 s陣風(fēng)速率。

        式中:U10——距離海平面10 m高度處10 min間隔的平均風(fēng)速;z——管道物理高度;H取10 m;T取3 s;T10取10 min。

        風(fēng)壓按照DNV-RP-C205中5.2.1所示公式進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算出的風(fēng)壓作為CAESAR Ⅱ的輸入數(shù)據(jù)。

        式中:q——風(fēng)壓;ρa(bǔ)——空氣密度;UT,z——不同高度的3 s陣風(fēng)速率。

        1.2 慣性加速度

        船體受波浪影響會(huì)產(chǎn)生搖晃等現(xiàn)象,使船體上部管道產(chǎn)生慣性加速度,為了確保管道在船體搖晃下能夠正常運(yùn)行,需要在應(yīng)力分析中考量慣性加速度影響。拖航工況下10年一遇的海況引起的慣性加速度、裝置正常操作下1年一遇的海況引起的慣性加速度、裝置正常操作下百年一遇的海況引起的慣性加速度(極端工況)。應(yīng)力評(píng)估過(guò)程只考慮拖航工況和極端工況下的海況引起的慣性加速度。慣性加速度載荷作為偶然應(yīng)力進(jìn)行評(píng)估。

        1.3 中垂中拱

        FLNG身處海洋環(huán)境,船體會(huì)產(chǎn)生中垂中拱,變形傳遞至管道上引起管道位移應(yīng)力,導(dǎo)致管道疲勞失效。結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)會(huì)提交兩種工況下的中垂中拱數(shù)據(jù)供管道應(yīng)力計(jì)算,分別為拖航工況下可能產(chǎn)生的最大變形數(shù)據(jù);正常操作工況下可能產(chǎn)生的最大變形數(shù)據(jù)。中垂中拱引起的管道位移按照二次應(yīng)力校核公式進(jìn)行評(píng)估。

        1.4 爆炸載荷

        FLNG裝置里面有大量可燃?xì)怏w,根據(jù)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)分析結(jié)果,確定爆炸產(chǎn)生的壓力,以等效風(fēng)載的形式對(duì)爆炸載荷進(jìn)行分析,爆炸載荷作為偶然應(yīng)力進(jìn)行評(píng)估。

        式中:FD——爆炸載荷;1/2ρν2為爆炸壓力,取自火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)分析結(jié)果,由安全專(zhuān)業(yè)提供;D為管徑;CD為形狀系數(shù),取1.0;DLF為動(dòng)態(tài)載荷因子,取1.5。

        2 工況組合

        2.1 拖航工況

        FLNG在拖航工況下所受載荷為管道重力、充氮保護(hù)壓力、慣性加速度、中垂中拱、風(fēng)載。

        拖航工況如表1所示。

        表1 拖航工況

        2.2 極端工況

        FLNG在極端操作工況下所受載荷為管道重力包括介質(zhì)重力、管道壓力、溫度、慣性加速度、中垂中拱、風(fēng)載、安全閥泄放反力。

        極端工況如表2所示。

        表2 極端工況

        2.3 爆炸工況

        建立爆炸工況用于評(píng)估爆炸偶然應(yīng)力,爆炸載荷以等效風(fēng)載的形式進(jìn)行評(píng)估。在爆炸工況下,F(xiàn)LNG管道偶然應(yīng)力評(píng)估只考慮與重力和壓力的合成,不考慮與慣性加速度、風(fēng)載和安全閥泄放反力的合成。定義無(wú)爆炸載荷工況(W+T+P+H)和包含爆炸載荷工況(W+T+P+H+Wwin)。通過(guò)工況組合運(yùn)算得到爆炸載荷基本工況Wwin。爆炸載荷基本工況與重力、壓力進(jìn)行合成(W+P+H+Wwin)評(píng)估爆炸偶然應(yīng)力。

        3 應(yīng)力分析

        3.1 靜態(tài)分析

        一次應(yīng)力為平衡壓力與其他機(jī)械載荷必需的法向應(yīng)力或剪應(yīng)力,其特點(diǎn)是非自限性,當(dāng)結(jié)構(gòu)內(nèi)的塑性區(qū)擴(kuò)展達(dá)到極限狀態(tài),使之變成幾何可變的結(jié)構(gòu)時(shí),即使載荷不再增加,仍將產(chǎn)生不可限制的塑性流動(dòng),直至破壞。海洋工況中船體存在中垂中拱現(xiàn)象,未設(shè)置防脫空支架的管道很容易在運(yùn)行狀態(tài)產(chǎn)生脫空,管道脫空后需要重新評(píng)定一次應(yīng)力。

        式中:SL——一次應(yīng)力;SH——材料在最高設(shè)計(jì)溫度下的許用應(yīng)力。

        二次應(yīng)力為滿足外部約束條件或結(jié)構(gòu)自身變形的連續(xù)要求所需的法向應(yīng)力或剪應(yīng)力。二次應(yīng)力的基本特征是具有自限性,局部屈服和小變形可以使約束條件或變形連續(xù)要求得到滿足,使變形不再增大。本項(xiàng)目中,考慮爆炸工況,不采用膨脹節(jié)增加管道柔性,設(shè)計(jì)過(guò)程中盡量使用彈簧和管道自變形降低二次應(yīng)力。

        式中:SE——二次應(yīng)力;SA為最大許用位移應(yīng)力范圍;f——許用位移應(yīng)力范圍減小系數(shù);SC——材料在冷態(tài)下的許用應(yīng)力。

        偶然應(yīng)力屬于一次應(yīng)力。對(duì)于偶然載荷,許用應(yīng)力可以適當(dāng)放寬,管道在工作狀態(tài)下,縱向應(yīng)力之和(壓力、重力、其他持續(xù)載荷和偶然載荷)不超過(guò)操作狀態(tài)下許用應(yīng)力的1.33倍。爆炸載荷作用下的偶然荷載需要單獨(dú)校核,DNV-RP-D101 3.11.2對(duì)其評(píng)定進(jìn)行了具體說(shuō)明,爆炸作用下的管道,縱向應(yīng)力之和(壓力、重力、其他持續(xù)載荷和爆炸載荷)不超過(guò)最高設(shè)計(jì)溫度下許用應(yīng)力的1.8倍。

        3.2 模態(tài)分析

        模態(tài)指機(jī)械結(jié)構(gòu)的固有振動(dòng)特性,每個(gè)模態(tài)均有特定的固有頻率,固有頻率越高,管道剛度越大,越不容易產(chǎn)生共振。本項(xiàng)目要求管道最小固有頻率為5 Hz,動(dòng)設(shè)備相連管道固有頻率應(yīng)大于設(shè)備本身激發(fā)頻率,防止發(fā)生共振。工程設(shè)計(jì)中,在滿足管道柔性的前提下,可以通過(guò)減小管道跨距、增設(shè)固定支架等方式增加管道剛度。

        3.3 疲勞分析

        FLNG船體管道的疲勞分高周疲勞和低周疲勞:低周疲勞主要由管道熱脹冷縮和貨艙裝卸引起,高周疲勞由拖航工況和操作工況下波浪運(yùn)動(dòng)引起的。疲勞評(píng)定有兩種方法,計(jì)算位移應(yīng)力范圍減小系數(shù)f,降低位移應(yīng)力校核準(zhǔn)則中的許用位移應(yīng)力范圍,防止疲勞破壞;CAESAR Ⅱ提供的基于Miner法則的累積損傷疲勞評(píng)定方法,通過(guò)定義疲勞曲線以獲得相應(yīng)應(yīng)力下的許用循環(huán)次數(shù)Nallowed以及預(yù)期的循環(huán)次數(shù)Ndemand,CAESAR Ⅱ計(jì)算并合計(jì)已選工況的Ndemand/Nallowed比率,總和<1時(shí)安全。

        式中:N——循環(huán)當(dāng)量次數(shù),根據(jù)ASME B31.3計(jì)算。

        4 對(duì)比分析

        以FLNG項(xiàng)目上某低溫管道(-143.7 ℃)為例,對(duì)比分析考慮中垂中拱和不考慮中垂中拱時(shí)對(duì)二次應(yīng)力的影響以及考慮爆炸載荷和不考慮爆炸載荷時(shí)管口受力狀態(tài)。

        某節(jié)點(diǎn)二次應(yīng)力對(duì)比如表3所示。某管口受力對(duì)比如表4所示。

        表3 某節(jié)點(diǎn)二次應(yīng)力對(duì)比

        表4 某管口受力對(duì)比

        中垂中拱、爆炸載荷對(duì)管道應(yīng)力影響較大。為保證裝置在海洋環(huán)境下長(zhǎng)期安全運(yùn)行,需詳細(xì)分析海洋風(fēng)載、船體慣性加速度、船體中垂中拱等。

        5 結(jié)語(yǔ)

        本文以某項(xiàng)目實(shí)例,結(jié)合ASME B31.3和DNV規(guī)范,介紹FLNG上部模塊管道應(yīng)力分析方法,著重介紹海上風(fēng)載、中垂中拱、慣性加速度、爆炸載荷的計(jì)算方法,將FLNG劃分為拖航工況、極端工況、爆炸工況,對(duì)每種工況進(jìn)行組合,分析一次應(yīng)力、二次應(yīng)力和偶然應(yīng)力,列舉中垂中拱對(duì)二次應(yīng)力的影響以及爆炸載荷對(duì)管口受力的影響,對(duì)管道系統(tǒng)的固有頻率和疲勞分析做出指引。

        猜你喜歡
        分析
        禽大腸桿菌病的分析、診斷和防治
        隱蔽失效適航要求符合性驗(yàn)證分析
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)分析
        經(jīng)濟(jì)危機(jī)下的均衡與非均衡分析
        對(duì)計(jì)劃生育必要性以及其貫徹實(shí)施的分析
        GB/T 7714-2015 與GB/T 7714-2005對(duì)比分析
        出版與印刷(2016年3期)2016-02-02 01:20:11
        網(wǎng)購(gòu)中不良現(xiàn)象分析與應(yīng)對(duì)
        中西醫(yī)結(jié)合治療抑郁癥100例分析
        偽造有價(jià)證券罪立法比較分析
        亚洲av在线观看播放| 夜夜揉揉日日人人| 爽爽精品dvd蜜桃成熟时电影院 | 中文字幕亚洲欧美日韩2019| 国产va免费精品观看| 久久精品成人免费观看97| 无码伊人久久大蕉中文无码| 蜜桃国产精品视频网站| 日本一道综合久久aⅴ免费| 一本本月无码-| 男人添女人下部高潮全视频| 国产又色又爽无遮挡免费动态图| 丰满熟妇人妻av无码区| 偷柏自拍亚洲综合在线| 亚洲毛片一区二区在线| 亚洲日韩精品一区二区三区无码| 性久久久久久久| 午夜爽毛片| 午夜亚洲精品视频在线 | 国产成人无码一区二区三区在线 | 国产艳妇av在线出轨| 亚洲国产AⅤ精品一区二区久| 天涯成人国产亚洲精品一区av| 日韩一区在线精品视频| 中文www新版资源在线| 久久久精品国产亚洲AV蜜| 日日噜噜夜夜狠狠久久av| 亚洲不卡在线免费视频| 在线观看人成视频免费| 欧美freesex黑人又粗又大| 国产91在线|亚洲| 黄色国产精品福利刺激午夜片| 国产猛烈高潮尖叫视频免费| 一本久久a久久精品亚洲| 国产精品成人无码久久久久久| 东京热加勒比久久精品| 国产尤物av尤物在线观看| 久久青青草原亚洲AV无码麻豆| 亚洲一二三四五中文字幕| 黄片视频免费在线观看国产| 色综合久久精品亚洲国产|