电话:012-05648351 012-05648351
传真:012-05648351
手机:13905648351 13905648351
联系人:齐经理
邮箱:[email protected] [email protected]
网址:www.songtontech.com
地址:黄骅市常郭镇齐赵村工业区
LNG储罐混凝土问题及相应措施
混凝土在低温环境下的力学特性支持其在低温应用,但在冻融循环的情况下还是会对结构产生不利影响;混凝土的液密性也是全混凝土LNG储罐应用时要着重考虑的问题。
1、冻融循环
在检修、维护的情况下,混凝土内罐的局部温度会有所升高,混凝土会受到冻融循环的影响。冻融循环试验表明:在冻融循环的情况下,钢筋与混凝土的黏结强度、混凝土的强度随冻融循环次数的增加而降低,且高含水量的混凝土受影响较大,减小混凝土中的含水量是降低冻融循环损害的途径。
据相关文献,单、双向预应力板的低温试验结果表明,双向预应力筋能减小冻融循环对混凝土的损伤。同时,使用引气剂、减小水灰比、降低含水量也可提高混凝土在冻融循环下的性。
在正常运行条件下,LNG蒸发气与LNG共存,LNG储罐的环境温度在-162℃附近,由ANSYS模拟可确定,对于0.8m厚的罐壁,稳定后内罐外表面的温度在-159℃附近。内罐整体被冻透,所以不考虑冻融的影响。
2、液密性
混凝土在低温内罐应用时,液密性是混凝土内罐适用性评估的重要因素,因为它控制着LNG的损失速率以及结构的 性。ACI376-2010规定:混凝土内罐在静水试验、正常操作、正常操作+OBE下要满足液密性要求。
混凝土的液密性主要取决于混凝土的渗透性能,而微裂缝是影响渗透的主要因素。微裂缝的产生,增加了低温液体的渗透路径,加速液体的泄漏,但是此类问题可通过混凝土材料的选择来减小不利效应。
影响渗透的主要因素有含气量、水灰比、含水量、骨料级配。骨料与含水量是影响渗透的主要因素,骨料的影响在于:骨料与水泥浆等成分的热膨胀系数不一致,使混凝土内部各成分变形不协调,导致微裂缝的产生;含水量的影响在于:冰的热膨胀变形比混凝土中的其他成分 大,高水灰比会使低温下混凝土的温度变形增大,产生微裂缝。
根据试验结果,采用轻集料混凝土、加气混凝土、火山灰水泥、掺加粉煤灰、减小水灰比,可降低混凝土的渗透性。轻集料的热膨胀系数较低,与砂浆的系数相近,且轻集料与水泥浆的弹性模量相近,可增大骨料与水泥浆的黏结强度,同时轻集料混凝土的导热系数低、冻融循环下的性好、渗透率低;“加气”的主要原理在于:气泡的体积较大,水在此空间内结冰不会与混凝土发生挤压,降低由冰膨胀引起的微裂缝的发生率;粉煤灰通过密实了微观结构的不溶性成分,来减少混凝土内部的孔隙;减小水灰比有助于减少孔隙的数量与连通性。
混凝土在低温下的特性支持其在LNG储罐及类似低温储罐的应用,其理论虽逐渐成熟,但依然缺乏大量试验支持。BSEN14620规定:当有足够的试验数据做支撑,混凝土的低温力学特性才能应用于LNG储罐的设计中。所以还要深化混凝土低温力学特性的,包括低温环境下钢筋混凝土、预应力混凝土构件的性能等。同时,为了推广这种形式的LNG储罐,还应该开展以下攻关:①混凝土内罐的开裂情况分析;②地震作用下的内外罐整体性能分析;③按照ACI376要求对储罐进行承载能力 状态与正常使用 状态的模拟设计。
相关产品
|
相关内容
|