罐式集裝箱的案例
SimSolid在LNG罐式集裝箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中的應(yīng)用
SimSolid在LNG罐式集裝箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中的應(yīng)用.docx
SimSolid在LNG罐式集裝箱結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析中的應(yīng)用
張竹林
摘要：LNG罐式集裝箱在物流業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，其設(shè)計(jì)技術(shù)難度較高，需要滿足船級社認(rèn)證，部分結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析涉及到壓力容器規(guī)范。有限元分析方法是是一種有效的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析手段，有限元分析結(jié)果得到了船級社審核的認(rèn)可。LNG罐式集裝箱有限元分析不僅存在尺寸大、網(wǎng)格多的問題，還存在梁單元、殼單元連接問題，在分析時(shí)需要付出較多的時(shí)間和精力處理網(wǎng)格和單元連接。采用SimSolid軟件能夠避免復(fù)雜、繁瑣的網(wǎng)格處理工作，帶來極高效率，有效節(jié)省分析時(shí)間。在LNG罐式集裝箱前期設(shè)計(jì)過程中能夠快速找出結(jié)構(gòu)強(qiáng)度薄弱環(huán)節(jié)，及時(shí)進(jìn)行修改。
1.分析依據(jù)
本計(jì)算旨在確定罐式集裝箱在各種工況下結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平，以確定其是否符合《集裝箱檢驗(yàn)規(guī)范》和IDMG CODE中有關(guān)要求。
本計(jì)算書的主要依據(jù)：
（1）《集裝箱檢驗(yàn)規(guī)范》（中國船級社）（2016）；
（2）《國際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》（IDMG CODE 2016版）；
（3） JB/T4784-2007《低溫液體罐式集裝箱》；
（4） GB 150.1～150.4-2011 《壓力容器》；
（5） ISO1496-3：1995第四版；
（6）JB 4732-1995《鋼制壓力容器-分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。
2.低溫液體罐式集裝箱結(jié)構(gòu)應(yīng)力判斷依據(jù)及模型
2.1 載荷分析依據(jù)
低溫液體罐式集裝箱的載荷有：重力、慣性力和罐體內(nèi)壓等。
展開 集裝箱結(jié)構(gòu)CAE仿真分析，有限元科技是這樣做的…
集裝箱的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是機(jī)械行業(yè)在可靠性設(shè)計(jì)中所關(guān)心的最基本的問題，有限元科技通過CAE仿真指出集裝箱框架、罐體及裙座各部件的應(yīng)力應(yīng)變等，為進(jìn)一步改進(jìn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，為機(jī)械行業(yè)在提高可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著作用。
產(chǎn)品問題概述
集裝箱運(yùn)輸是現(xiàn)代化的運(yùn)輸方式，它取代了傳統(tǒng)的散件運(yùn)輸，被喻為20世紀(jì)貨物運(yùn)輸領(lǐng)域內(nèi)的一場革命。集裝箱是由薄型鋼板和結(jié)構(gòu)型鋼焊接而成的薄壁結(jié)構(gòu)，箱體的剛度和強(qiáng)度是安全運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ稀Ｎ宜就ㄟ^CAE仿真技術(shù)，分析罐式集裝箱在各種工況下結(jié)構(gòu)的應(yīng)力水平，以確認(rèn)其是否符合《集裝箱檢驗(yàn)規(guī)范》（中國船級社）和《國際海運(yùn)危險(xiǎn)貨物規(guī)則》（IMDG CODE）中相關(guān)要求。
原圖模型（如下圖所示）
計(jì)算結(jié)果
（1）厚度分析
（2）應(yīng)力應(yīng)變分析：
結(jié)論
框架部分最大應(yīng)力發(fā)生在底部固定角件處，其值為102.1Mpa，小于其材料的許用應(yīng)力230Mpa；罐體部分最大應(yīng)力發(fā)生在罐體下部，其值為205.5Mpa，小于其材料的許用應(yīng)力207Mpa；裙座最大應(yīng)力發(fā)生在與罐體連接處，其值為50.9Mpa，小于其材料的許用應(yīng)力137Mpa。框架、罐體及裙座的最大應(yīng)力均小于其所用材料的許可應(yīng)力，安全系數(shù)均大于1.5，部件較安全。
使用軟件
Abaqus
Hypermesh
有限元科技（www.featech.com.cn）專注CAE十年，是一家以計(jì)算機(jī)輔助工程CAE為主業(yè)，以工程仿真軟件開發(fā)為核心，集CAE咨詢、CAE培訓(xùn)、軟件研發(fā)與銷售為一體的高科技企業(yè)。
展開 我國首船LNG罐箱裝載起航
中國海油氣電集團(tuán)4日介紹，當(dāng)日搭載130個(gè)液化天然氣(下稱LNG)罐的罐式集裝箱船從海南洋浦港起航北上，此舉是中國海油首次利用LNG罐箱，將海南接收站富余產(chǎn)能大規(guī)模運(yùn)往北方地區(qū)的有益嘗試。
本次試點(diǎn)由中國海油氣電集團(tuán)聯(lián)合洋浦港、龍口港、錦州港、中國天然氣及海口海灃物流等共同參與。運(yùn)輸單船裝載130罐，單罐氣化能力可達(dá)2.5萬立方米，單罐在北方冬季取暖高峰期可以供鄉(xiāng)村500戶家庭使用5天。這種新型運(yùn)輸方式規(guī)模化、商業(yè)化后，將在中國沿海形成一條移動(dòng)的海上天然氣輸送大動(dòng)脈，將是中國今冬明春天然氣保供的一項(xiàng)新舉措。
中國海油氣電集團(tuán)介紹，LNG罐式集裝箱經(jīng)過專業(yè)機(jī)構(gòu)多次測試，整體結(jié)構(gòu)牢固、可靠，罐內(nèi)液體在90天內(nèi)不會(huì)有任何揮發(fā)。本次試點(diǎn)中，每個(gè)罐箱安裝北斗星定位器實(shí)時(shí)監(jiān)控，大幅提高運(yùn)輸環(huán)節(jié)安全性。
本次試點(diǎn)成功后，中國海油將繼續(xù)推進(jìn)LNG罐箱運(yùn)輸方式進(jìn)入內(nèi)河流域，此外該方式還可擴(kuò)展到鐵路、公路等運(yùn)輸領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)接收站與用戶“門到門”供應(yīng)。
中國海油是國內(nèi)第二大天然氣供應(yīng)企業(yè)和第一大LNG進(jìn)口商，中國海油氣電集團(tuán)黨委書記、董事長武文來表示，此次試點(diǎn)為國內(nèi)LNG罐箱運(yùn)輸出臺(tái)相關(guān)規(guī)范提供實(shí)踐支撐，為日后內(nèi)河流域大規(guī)模LNG罐箱運(yùn)輸及供氣提供模式借鑒。
來源：中新網(wǎng)
展開 液化天然氣（LNG）新能源發(fā)展（二）
二、LNG供氣站操作技術(shù)
1、供氣站的工藝流程
2、LNG卸車工藝
通過公路槽車或罐式集裝箱車將LNG從氣源地運(yùn)抵用氣城市LNG供氣站后,利用槽車上的空溫式升壓氣化器將槽車儲(chǔ)罐升壓到0.6MPa(或通過站內(nèi)設(shè)置的卸車增壓氣化器對罐式集裝箱車進(jìn)行升壓),同時(shí)將儲(chǔ)罐壓力降至約0.4MPa,使槽車與LNG儲(chǔ)罐間形成約0.2MPa的壓差,利用此壓差將槽車中的LNG卸入供氣站儲(chǔ)罐內(nèi)。卸車結(jié)束時(shí),通過卸車臺(tái)氣相管線回收槽車中的氣相天然氣。
3.LNG儲(chǔ)罐的自動(dòng)增壓
靠壓力推動(dòng),LNG從儲(chǔ)罐中流向空溫式氣化器,氣化后供應(yīng)用戶。隨著罐內(nèi)LNG的流出,罐內(nèi)壓力不斷降低,LNG出罐速度逐漸變慢直至停止。因此,正常運(yùn)營操作中須不斷向儲(chǔ)罐補(bǔ)充氣體,將罐內(nèi)壓力維持在一定范圍內(nèi),才能使LNG氣化過程持續(xù)下去。儲(chǔ)罐的增壓是由自力式增壓調(diào)節(jié)閥和小型空溫式氣化器組成的自動(dòng)增壓系統(tǒng)來完成的。
運(yùn)行中常出現(xiàn)因開啟壓力調(diào)試不當(dāng),致使新安裝的增壓閥形同虛設(shè),操作人員不得不打開旁通管進(jìn)行人工增壓的情況。人工增壓時(shí),應(yīng)緩慢打開增壓氣化器液相進(jìn)口閥,防止閥門開大而導(dǎo)致事故。曾經(jīng)發(fā)生手工增壓時(shí)增壓氣化器液相進(jìn)口閥開度過大,大量LNG涌入增壓氣化器后不能完全氣化,以氣液兩相狀態(tài)進(jìn)入增壓氣化器出口管道并沖出安全閥噴射在LNG儲(chǔ)罐外壁,將儲(chǔ)罐外罐凍裂350mm的事故。因此,應(yīng)盡可能采用自力式增壓閥自動(dòng)增壓。
4、LNG儲(chǔ)罐的壓力控制
儲(chǔ)罐的正常工作壓力由自力式增壓調(diào)節(jié)閥的定壓值(后壓)所限定和控制。儲(chǔ)罐的允許最高工作壓力由設(shè)置在儲(chǔ)罐氣相出口管道上的自力式減壓調(diào)節(jié)閥定壓值(前壓)所限定和自動(dòng)控制。
當(dāng)儲(chǔ)罐正常工作壓力低于增壓閥的開啟壓力時(shí),增壓閥開啟自動(dòng)增壓;當(dāng)儲(chǔ)罐允許最高工作壓力達(dá)到減壓閥設(shè)定開啟值時(shí),減壓閥自動(dòng)開啟卸壓,以保護(hù)儲(chǔ)罐安全。
展開 
CO傳感器應(yīng)用于集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)中
什么是集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)？
采集儲(chǔ)能集裝箱內(nèi)的儲(chǔ)能PCS逆變器、電池組BMS信息、配電柜信息、空調(diào)門禁等輔助監(jiān)控信息；集中數(shù)據(jù)進(jìn)行界面展示。采集儲(chǔ)能集裝箱相關(guān)的源、荷電力信息（風(fēng)、光、電網(wǎng)為源；用電側(cè)為負(fù)荷）。執(zhí)行電網(wǎng)及云服務(wù)器調(diào)節(jié)命令。優(yōu)化箱內(nèi)儲(chǔ)能的充放行為、延長電池使用壽命。根據(jù)儲(chǔ)能箱不通應(yīng)用場景，可選擇用戶側(cè)及發(fā)電側(cè)的儲(chǔ)能策略。隨著模塊化概念的提出和推進(jìn)，集裝箱作為一種良好的載體，具有高可靠性、高便捷性、低功耗和監(jiān)控完善的特點(diǎn)，因此成為模塊化建筑中重要的部件，各類集裝箱式儲(chǔ)能、集裝箱式數(shù)據(jù)中心、集裝箱式發(fā)電機(jī)組等等新型建筑物應(yīng)運(yùn)而生，地推動(dòng)了模塊化建筑的發(fā)展。
集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的工作環(huán)境相對密閉，散熱條件有限，鋰離子電池在充放電過程容易造成熱量的積聚，特別是在極端工況條件下(如過充、短路、過溫等)，熱量的積累易導(dǎo)致電池溫度的急劇升高并發(fā)生熱失控，從而引發(fā)鋰離子電池起火事故。近年來，國內(nèi)外鋰離子電池儲(chǔ)能電站火災(zāi)事件時(shí)有發(fā)生。
目前，鋰離子電池火災(zāi)特性及消防滅火介質(zhì)研究方面，僅針對單個(gè)電池或電池模塊進(jìn)行試驗(yàn)研究。但集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)通常由大量電池模塊串并聯(lián)而成，集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi)燃燒特性、火災(zāi)蔓延發(fā)展情況及火災(zāi)燃燒規(guī)律更為復(fù)雜，不同于單個(gè)電池或電池模塊。針對單個(gè)電池或電池模塊的起火分析結(jié)果并不完全適用于集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)。為了提高集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的整體安全性，避免儲(chǔ)能電站火災(zāi)連鎖事故的發(fā)生，有必要開展集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)特性試驗(yàn)研究，弄清集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的火災(zāi)特性，同時(shí)，為了開發(fā)適用于集裝箱式鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)火災(zāi)的滅火介質(zhì)，有必要開發(fā)一種試驗(yàn)裝置，以便于研究一種滅火介質(zhì)或多種滅火介質(zhì)耦合的滅火效果。
展開 11套集裝箱模型-Solidworks機(jī)械設(shè)計(jì)圖紙
3D數(shù)模圖紙 STEP格式.zip
45ft集裝箱模型3D圖紙 STEP格式.zip
iso-20集裝箱運(yùn)輸拖車掛車3D數(shù)模圖紙 STEP格式.zip
玻璃式集裝箱活動(dòng)房模型3D圖紙 Solidworks設(shè)計(jì).zip
改裝的20英尺標(biāo)準(zhǔn)集裝箱3D數(shù)模圖紙 Solidworks設(shè)計(jì).zip
高20英尺航運(yùn)集裝箱3D圖紙 STEP格式.zip
軟開頂箱(集裝箱)3D模型圖紙 ProE設(shè)計(jì).rar
散貨箱（集裝箱企業(yè)）模型3D圖紙 ProE設(shè)計(jì).zip
部分模型打開細(xì)節(jié)
展開 集裝箱船舶網(wǎng)格劃分
網(wǎng)格劃分是數(shù)值計(jì)算的基礎(chǔ)，擁有好的網(wǎng)格劃分技術(shù)可以為以后的計(jì)算節(jié)省大量的時(shí)間和精力。
一個(gè)算例所用的geometry發(fā)到論壇上來，供大家做網(wǎng)格劃分練習(xí)之用。
1. 所用geometry
project3.rar
2. 船體外表
;
3. 本人繪制的Mesh
4. 船尾細(xì)部構(gòu)造對應(yīng)的網(wǎng)格
5. 總體網(wǎng)格，以及網(wǎng)格質(zhì)量 x. t7 M. e* r
6. 計(jì)算結(jié)果(船舶航行中的造波)
注意在網(wǎng)格劃分中，需要考慮自由水面部分，網(wǎng)格需要加密處理，以獲得良好的VOF計(jì)算效果。另外Hull_Real1和Hull_Real2兩個(gè)部分是劃分的難點(diǎn)，需要著重花點(diǎn)時(shí)間來研究如何劃分。
集裝箱房屋結(jié)構(gòu)了解一下
集裝箱房屋結(jié)構(gòu)了解一下
儲(chǔ)能戶外集裝箱系統(tǒng)-外部傳熱量計(jì)算公式 ￥80
對于戶外應(yīng)用產(chǎn)品，尤其對于儲(chǔ)能直流側(cè)集裝箱系統(tǒng)，外部傳熱量對于系統(tǒng)散熱設(shè)計(jì)至關(guān)重要，包括太陽熱輻射和外部空氣熱滲入量，需要詳細(xì)計(jì)算評估。本案例總計(jì)提煉出精準(zhǔn)計(jì)算公式，輸入尺寸和內(nèi)外溫差，可精準(zhǔn)快速計(jì)算出外部傳熱量。
ONE接收一艘14000TEU集裝箱船
日本海洋網(wǎng)聯(lián)船務(wù)(Ocean Network Express,ONE）近日宣布，由日本造船聯(lián)合（JMU）吳市船廠建造的14000TEU集裝箱船“ONEColumbia”號已經(jīng)于11月16日成功交付。
這艘船是ONE今年接收的第四艘新建14000TEU絳紅色集裝箱船，將轉(zhuǎn)租給日本郵船。前三艘分別是“ONE STORK”號、“ONE MINATO ”號和“ONE AQUILA”號。目前，ONE還有3艘集裝箱船正在建造，預(yù)計(jì)2019年交付。
和此前3艘船型一樣，“ONE Columbia”號通過最小化機(jī)艙空間，提升貨物裝載效率。由于該船還為其主機(jī)配備了雙系統(tǒng)，因此能夠采用高、低兩種輸出功率范圍，有助于運(yùn)行靈活性和降低燃油耗率，從而大幅減少二氧化碳排放。
該船的船舶駕駛臺(tái)采用綜合船橋系統(tǒng)（INS），強(qiáng)化船舶系統(tǒng)功能、有效節(jié)省操作人員工作量)。此外，為提高靠離泊操縱安全性，還新配置了一個(gè)寬窗戶以便為船舶操作人員提供從該船駕駛臺(tái)以更寬的觀察范圍進(jìn)行觀察。
“ONE Columbia”號全長364.15米，型寬50.6米，型深29.5米，滿載吃水15.8米，載重噸138,611噸，凈噸145,647噸，載箱量14,052 TEU，掛旗巴拿馬。
“ONE Columbia”號將加入THE聯(lián)盟亞洲至北歐、遠(yuǎn)東歐5（FE5）航線。
展開 博大船業(yè)一艘932TEU集裝箱船下水
博大船業(yè)一艘932TEU集裝箱船下水11月24日，由寧波博大船業(yè)有限公司為印尼船東建造的一艘932TEU集裝箱船“博大51”輪順利下水，這是該公司今年建造的第三艘出口集裝箱船。
該船總長137.3米，型寬23.4米，型深9.4米，可載裝932個(gè)標(biāo)準(zhǔn)箱，接下來將開始為期一個(gè)月的設(shè)備調(diào)試和試航。
近年來，面對船舶建造市場“寒潮”和產(chǎn)能過剩的雙重困境，博大船業(yè)瞄準(zhǔn)外貿(mào)出口船舶及遠(yuǎn)洋船舶，積極改進(jìn)技術(shù)裝備，創(chuàng)新船型設(shè)計(jì)，搶占國際市場訂單。今年到目前為止，博大船業(yè)已建造出口集裝箱船3艘，遠(yuǎn)洋魷釣船、金槍魚船9艘，總產(chǎn)值達(dá)到3億元。
展開 
泰國迎來迄今最大的集裝箱船
泰國林查班港迎來了由ONE運(yùn)營的新型集裝箱船ONE Columba。
這艘14,053TEU箱船的總噸位為145,647噸，長364米，寬51米。本月上旬，剛剛由日本的Kure船廠交付給ONE。
據(jù)了解，這是泰國港口第一次停靠這種規(guī)模的集裝箱船。為此，港口運(yùn)營方安裝了新的碼頭岸機(jī)，以處理要裝載到船上的2,269個(gè)集裝箱。
該碼頭是泰國在建的第一個(gè)可以處理大型遠(yuǎn)洋集裝箱船的碼頭，完工后將擁有1,700米的總長度，預(yù)計(jì)可以為港口增加350萬TEU的吞吐量。
來源：龍de船人
液位傳感器在大型集裝箱船壓載艙溢流保護(hù)中的應(yīng)用
減少船舶自重以增加貨運(yùn)量是現(xiàn)代造船的重要課題之一，對大型集裝箱船的壓載水和壓載艙透氣管路進(jìn)行系統(tǒng)性優(yōu)化,可以達(dá)到船舶減重,節(jié)約鋼材和節(jié)能減排的目的。壓載系統(tǒng)是船舶重要的管路系統(tǒng)之一，主要作用是根據(jù)船舶不同的貨物裝載情況，以壓載水來調(diào)整船舶吃水以適應(yīng)航行狀態(tài)。為保證船只空載時(shí)正常吃水，壓載艙應(yīng)有足夠大的艙容，即使對壓載水依賴性較小的船型，如大型集裝箱船，壓載艙艙容也會(huì)占到全船艙容的10%~15%左右。
大型集裝箱船或集裝箱滾裝船的邊壓載艙一般頂為二甲板（低于露天甲板），結(jié)構(gòu)吃水線也低于壓載水艙頂。根據(jù)規(guī)范對空氣管終止位置的要求,壓載艙空氣管頭需布置在露天甲板，導(dǎo)致壓載艙空氣頭（一般布置在上甲板或艙口圍上450mm）與壓載艙頂間距較大。根據(jù)規(guī)范要求，液艙結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的試驗(yàn)數(shù)值應(yīng)取艙室能形成液面高度的最高值，即需校核至空氣頭高度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于壓載艙頂。為監(jiān)測液艙結(jié)構(gòu)強(qiáng)度液面高度工采網(wǎng)推薦英國SST 液位開關(guān) 液位傳感器 Optomax 工業(yè)玻璃系列 - LLG系列。
英國SST 液位開關(guān) 液位傳感器 Optomax 工業(yè)玻璃系列 - LLG系列緊湊型，寬工作溫度和壓力范圍，可選安裝螺紋和端子連接。可檢測油基或水基液體的存在與否具有抗腐蝕，316L不銹鋼外殼和硬化玻璃傳感頭；適用于惡劣環(huán)境。
英國SST 液位開關(guān) 液位傳感器 Optomax 工業(yè)玻璃系列 LLG系列優(yōu)點(diǎn)：
直流大電流開關(guān)
工業(yè)供電電壓
直接負(fù)載驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)
高壓
高溫
英國SST 液位開關(guān) 液位傳感器 Optomax 工業(yè)玻璃系列 LLG系列參數(shù)：
展開 集裝箱底吊應(yīng)該怎么設(shè)置約束
集裝箱運(yùn)用底部4個(gè)吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝，應(yīng)該這樣設(shè)置約束條件
傳統(tǒng)集裝箱碼頭：集卡無人駕駛應(yīng)用研究與實(shí)踐
來源 | 自動(dòng)駕駛測試驗(yàn)證技術(shù)創(chuàng)新論壇
