槽車鶴管緊急拉斷閥產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)象分析?
槽車鶴管緊急拉斷閥產(chǎn)品發(fā)展現(xiàn)象分析?隨著清潔能源的快速發(fā)展,LNG接收站的裝卸安全性越來越受到重視。槽車外輸LNG成為重要的運輸環(huán)節(jié),槽車充裝工作涉及人員操作,極易發(fā)生泄漏。緊急拉斷閥則是在充裝過程中為充裝安全和設(shè)備保護提供的一道屏障。緊急拉斷閥作為一種被動防護措施,其實質(zhì)上是為裝車臂設(shè)置一處弱點,當整條裝車臂受到不可控應(yīng)力情況下,拉斷閥承受的拉力大于額定值時,拉斷閥能夠及時斷裂,避免裝車臂其他結(jié)構(gòu)受力破損。與此同時,拉斷閥另一項重要功能就是其斷裂面兩端會自動封閉,防止危險品介質(zhì)泄漏。
目前常溫拉斷閥在加油站已經(jīng)得到廣泛使用,低溫拉斷閥更多地應(yīng)用在軟管和輸送管線連接端,從拉斷閥安全性能角度對CNG儲配站卸氣軟管拉斷閥進行了實驗研究對安全拉斷閥往復(fù)拉伸疲勞試驗的測試裝置進行了研究。介紹了緊急拉斷閥的結(jié)構(gòu)特點、工作原理,總結(jié)了軟管裝車的工程應(yīng)用和效果。目前基本沒有對低溫拉斷閥在非軟管裝車臂的研究,裝車臂拉斷閥安裝應(yīng)用時間較短、經(jīng)驗少,各種情況下拉斷閥斷裂情形均不可預(yù)知,人們對其安全可靠性存在疑慮,而實地測試則冒著損壞設(shè)備以及大規(guī)模泄漏的風(fēng)險,經(jīng)濟及安全成本較大。針對這一現(xiàn)狀,利用LS-DYNA顯式動力學(xué)程序進行仿真計算,得到了各種工況下拉斷閥的斷裂情形,針對暴露出的問題,提出了若干建議。
以在用的國產(chǎn)某LNG裝車臂(低溫鶴管)為例,裝車臂結(jié)構(gòu)主要由內(nèi)臂、外臂、旋轉(zhuǎn)接頭、加強筋、附屬管線、相關(guān)隔離球閥組成?紤]到本次研究對象為裝車臂在拉斷閥斷裂情況下的形態(tài),在建模過程中進行了右裝車臂安裝所在立柱簡化為固定約束裝車臂所附屬的氮氣吹掃管線、LNG放空管線對拉斷閥的拉斷無影響,故未予考慮。
裝車臂的各類閥門結(jié)構(gòu)復(fù)雜,故未在體現(xiàn),將其重量平均分布在所屬管線上力平衡機構(gòu)在裝車臂法蘭連接槽車后作用不大,且不影響裝車臂結(jié)構(gòu)強度,故未予考慮。裝車臂旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,忽略其復(fù)雜的內(nèi)部密封結(jié)構(gòu)和氮氣保壓結(jié)構(gòu)。采用同軸自由度的圓柱來實現(xiàn)其旋轉(zhuǎn)功能。
對低溫拉斷閥進行簡化,低溫拉斷閥的致斷栓材質(zhì)設(shè)定為彈性可失效結(jié)構(gòu),其余部件均設(shè)定為線彈性體。由于文中采用的拉斷力等數(shù)據(jù)為低溫狀態(tài)下的數(shù)據(jù),所以結(jié)構(gòu)材料均沒有考慮溫度應(yīng)力等影響,低溫拉斷閥結(jié)構(gòu)斷裂示意見圖1。