随着经济和社会的高速发展,能源的消耗不断增大。LNG(液化天然气)作为一种清洁高效的能源,在我国的需求量不断扩大。LNG储罐作为液化天然气的存储装置,保证其安全性和有效性具有十分重大的意义。膨胀珍珠岩作为LNG储罐罐壁绝热保冷材料的重要组成部分,其变形结果将对储罐罐壁的保冷效果产生不可忽视的影响。本文以某22万方LNG全容罐为例,对其各部分的漏热量及罐壁温度进行计算,并对罐壁部分进行温度—应力耦合场分析。本文主要内容包括:利用传热学基本理论,考虑储罐外部的大空间自然对流条件,确定储罐各部分外罐壁温度,然后对储罐各部分的漏热量进行计算,获取储罐整体日蒸发率,并与规范进行对比。不考虑外部大空间自然对流条件,假定储罐外壁温度与环境温度一致,对储罐的漏热量及日蒸发率进行计算。将两种方法计算所得结果对比分析,讨论采用固定温度边界条件对储罐漏热量及日蒸发率计算的合理性。采用有限元软件ABAQUS,对储罐整体保冷系统进行精细化的二维模型建立,在夏季和冬季两种环境温度边界条件下,对储罐的稳态温度场结果进行分析,并与前部分的理论分析结果进行对比。考虑罐壁膨胀珍珠岩的压缩变形,并设置罐壁上端形成1m高的真空联通区域,对该区域的漏热量及壁面温度进行计算,并与膨胀珍珠岩未发生变形时的罐壁漏热量进行对比。在有限元热稳态分析中清除罐壁上端1m高的膨胀珍珠岩材料单元,以辐射条件替代。基于温度应力场耦合的分析方法,采用理想弹塑性的DP本构模型及接触单元,对罐壁绝热保冷系统进行热—应力分析,探讨膨胀珍珠岩材料各输入参数对其变形的影响。根据筒仓散体材料研究中常用的Janssen理论公式,对膨胀珍珠岩绝热层相关应力进行计算,并以此为依据,对有限元分析结果进行对比分析。