仿真APP应用案例——LNG储罐焊缝强度分析

在当今全球能源格局中，液化天然气（LNG）凭借其高效、清洁等优势，成为能源领域的重要角色。而 LNG 储罐，作为储存 LNG 的关键设施，就如同能源储存的坚固堡垒，承担着保障能源稳定供应的重任。

LNG 储罐广泛应用于天然气的储存与运输环节。在大型天然气接收站，一个个巨大的储罐整齐排列，它们是能源的 “蓄水池”，将从世界各地运来的 LNG 妥善储存，再根据需求输送到各地，为城市燃气供应、工业生产等提供稳定的气源。例如，中国海油盐城 “绿能港” 的 LNG 储罐，单罐容量巨大，能储存大量 LNG，为长三角及周边地区的能源供应提供了坚实保障 。

LNG 储罐的安全运行至关重要。一旦出现安全问题，不仅会造成能源供应中断，还可能引发严重的环境污染和安全事故。而焊缝，作为储罐结构的重要连接部分，其强度直接关系到储罐的安全与使用寿命。在 LNG 储罐的制造过程中，需要进行大量的焊接工作，不同部位的焊缝承受着不同的应力和工况。如果焊缝强度不足，在储罐承受内压、温度变化以及外部环境载荷时，焊缝就可能出现开裂、泄漏等问题：

LNG 储罐中储存的 LNG 处于低温、高压状态，一旦焊缝强度不足，就可能引发严重的安全事故。焊缝出现微小裂纹，在储罐内压和温度变化的作用下，裂纹可能逐渐扩展，最终导致储罐泄漏。LNG 泄漏后，会迅速汽化，形成比空气重的可燃气体云，容易在低洼处积聚。一旦遇到火源，就会引发爆炸和火灾，造成人员伤亡和财产损失。就像美国波士顿曾发生的 LNG 储罐泄漏事故，造成了严重的人员伤亡和财产损失，其原因就与焊缝质量问题有关。

LNG 储罐焊缝强度仿真分析可保障LNG储罐的保障安全运行及设计优化。通过 LNG 储罐焊缝强度仿真分析，可以在储罐设计和制造阶段，提前 预测焊缝在各种工况下的应力、应变情况，及时发现潜在的安全隐患。工程师可以根据仿真结果，优化焊缝设计，调整焊接工艺参数，确保焊缝强度满足要求，从而有效降低事故发生的风险，保障储罐的安全运行。

LNG储罐焊缝强度分析APP基于伏图多物理场仿真平台开发，主要针对LNG储罐的T型焊接区域进行建模，仿真分析在内压作用下焊缝的应力分布和变形情况，并对仿真流程进行了参数化封装。该APP支持调整储罐内径长度、壁厚等尺寸参数以及内压载荷、侧壁受到的集中力载荷，可实现对不同储罐设计方案和承载工况的强度校核，为设计出满足焊缝强度要求的储罐提供指导。

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