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利用Abaqus的含氢鼓包缺陷液化气罐安全分析.pdf
第44卷第9期 西 安 交 通 大 学 学报 V01．44N09
XI7AN UNIVERSITY
2010年9月 JOURNAL()FJIA()T()NG Sep．2010
利用Abaqus的含氢鼓包缺陷液化气罐安全分析
胡军1，刘菲1，张早校1’2，程光旭1
(1．西安交通大学能源与动力工程学院，710049，西安；2．西安交通大学多相流国家重点实验室，710049，西安)
摘要：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-，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5MPa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3MPa和1
MPa时，用JK计算的．，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．
关键词：液化气罐；氢鼓包；有限元法；裂纹；J积分
中图分类号：TB302．3文献标志码：A文章编号：0253—987X(2010)09—0038一05
on TankwithDefectof
Analysis
Safety Liquefied
HydrogenBlisteringUsingAbaqus
HU
Junl，LIUFeil，ZHANGZaoxia01”，CHENG
Guangxul
of
(1．Schoolof andPower 7an 710049。China；2．StateLaboratory
Enemy Engineering，xiJiaotongUniversity，xi’an Key
FlowinPower 710049，China)
Muhiphase Engineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an
Abstract：A basedmethodis toassessthe ofthe tankwith
J—integral proposed safety liquefied
defectsof andan
hydrogenblistering．First，measuringtools，magneticinspectionpowder
ultrasonicthicknessareusedtodefectthe and
morphology．ThenAbaqus
gauge type，position
iS to the
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