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利用Abaqus的含氢鼓包缺陷液化气罐安全分析

文档作者：胡军1 刘菲1 张早校1 2 程光旭1 文档来源： l.西安交通大学能源与动力工程学院 2.西安交通大学多相流国家重点实验室			点击数：
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针对含氢鼓包缺陷液化气罐的安全运行问题，提出了一种基于J积分的安全分析方法．首先利用外观、磁粉和超声检测等手段确定液化气罐氢鼓包的位置和形貌；然后利用有限元法软件 Abaqus对缺陷进行模拟分析，得到缺陷处的应力分布，并分别采用直接法(JA)和应力强度因子法(JK)计算裂纹尖端的J积分值；最后利用直接法得到的J积分结果对该液化气罐进行安全分析．结果表明：氢鼓包内压力为5 MPa时，用JK计算的J积分值比用JA计算的大1.55倍；在氢鼓包内压力为3 MPa和1 MPa时，用JK计算的J积分值比用JA计算的大0.10倍．可见，如果用JK进行安全性评价，会过高估计裂纹的扩展；如果利用JA进行安全评估，当氢鼓包内压力增加到3 MPa时裂纹很有可能会继续扩展，应进行监控或及时对氢鼓包缺陷进行处理．