lng船低温管路应力分析(ship engineering)

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1、LNG船低温管路的应力分析王长振1，徐岸南2，王德禹1（1．上海交通大学海洋工程国家重点实验室，上海200240；2．沪东中华造船（集团）有限公司，上海200129）摘要：LNG船低温液货管路因输送介质LNG的特性，在船舶装载、卸载和航行中需经历巨大温差，此外，大量频繁的船体变形和船舶摇摆也对管路造成不利影响.针对以上特点，从分析理论、参考标准、分析工具、模型简化及选择一次应力及二次应力的校核工况组合等方面展开研究，计算主要管路不同工况下的一次应力及二次应力，得出较大应力经常出现在三通、弯头或固定支座处，分析造成最大应力的原因，探索出LN

2、G船低温管路应力分析的可行方法.关键词：LNG船；低温管路；应力分析中图分类号：U664.84文章标志码：A文章编号：1000-6982(2010)S2-0001-04StressAnalysisofCryogenicPipelineofLNGCarrierWANGChang-zhen1,XUAn-nan2,WANGDe-yu1(1.NationalKeyLaboratoryofOceanEngineering,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200030,China;2.Hudong-Zhonghu

3、aShipbuilding(Group)Co.Ltd.,Shanghai200129,China)Abstract:BecauseofthecharacteristicsoftheLNG,thecryogenicpipelineofLNGcarrierwillwithstandahugetemperaturedifferenceduringtheloading,unloadingandsailing.Inaddition,amassofhulldeformationandtheshiprollingwillalsohaveanadvers

4、eeffectonthepipeline.Accordingtotheabovecharacteristics,severalmainpointswhichincludeanalysistheory,referencestandard,analysistool,simulationandselectionofcheckingconditionsetcareelaboratedinthethesis.Thefirststressesandthesecondstressesofthepipelineindifferentcheckingcon

5、ditionsarecalculated.Theconclusionthatthetees,bendsandanchorsoftenhaveahighstressisconfirmed.Thereasonofthemaximumstressisanalyzed.AfeasibleanalysismethodforthecryogenicpipelineofLNGcarrierisobtained.Keywords:LNGcarrier;cryogenicpipeline;stressanalysis—3—0引言作为LNG船设计建造的难点之

6、一，用于装卸货的低温液货管路系统结构复杂，需要经受-163℃~+80℃的温度变化以及10Bar的内压，且有严格的保冷要求.由于在船舶装载、卸载和船舶航行时，低温管路的温差特别大，管路及支架因温度变化产生温度应力.船舶航行状态下大量频繁的船体变形及船舶摇摆和速度变化造成的惯性载荷也使低温管路产生应力，因此有必要对该管路进行充分的应力分析.在国内已开展的管道应力分析研究中，已有对陆上LNG管道应力计算的分析[1]，介绍了LNG管道应力计算的理论和参考标准等，也有对船舶管路，比如油船甲板以上重要管路的应力分析研究[2]，评判了油船管路的应力水平

7、，证明了管路应力分析对船舶管路系统设计的重要性.本文借鉴有关陆上LNG管道及普通船舶（例如油船）管道的研究经验，结合LNG船的特点，以国内生产的某型LNG船上低温液货管路主要部分为对象展开研究，探索出一套可行的LNG船低温管路应力分析方法.1研究对象及工具1.1研究对象结合国内首次生产的某型LNG船，对甲板以上低温液货管路系统的主要部分进行建模分析，取—3—收稿日期：2010-06-18；修回日期：2010-08-10作者简介：王长振（1986-）男，在读研究生，从事专业：船舶与海洋结构物设计制造.—3——3—作研究对象的管路是指装卸货管

8、路系统中液货管路的甲板以上部分，是整个系统的核心部分，具有管径大，组成部件多，距离长等特点，具有最强的代表性.该管路的组成部件主要有：管道、阀门、膨胀接头、导向性支座、固定支座、三通、弯头、变