地震载荷工况下LNG卸料臂整机结构有限元分析与应用实践.pdfVIP

装备环境工程第22卷第3期

·136·EQUIPMENTENVIRONMENTALENGINEERING2025年3月

地震载荷工况下LNG卸料臂整机结构有限元

分析与应用实践

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郝思佳，肖立，邱灶杨，杨亮，甄聪，陈团海

（中海石油气电集团有限责任公司，北京100028）

摘要：目的基于大口径卸料臂在备用工况的受力情况，针对其整机结构进行有限元计算分析和设计优化。

方法在建立有限元模型时，较大程度还原卸料臂的实际运动状态。通过模态分析得到卸料臂结构的振型和

固有频率，为卸料臂的振动特性分析以及地震载荷计算提供依据。分别对OBE和SSE地震载荷组合作用下

的最恶劣工况的卸料臂整机结构进行有限元计算和分析，得到卸料臂在承受载荷时的应力和变形情况，完

成结构强度校核。结果建立的有限元模型精度较高，根据有限元计算分析结果，提出采用柔性滑环替代刚

性隔衬优化方案，可降低管道系统及旋转接头的载荷。指导部分结构的材料优化选型以及结构安全系数强

化设计，并提出加厚钢管壁厚的方案，提升卸料臂整体结构的安全可靠性。结论该结构形式的卸料臂可

满足在地震载荷极限状态的设计要求，相关研究结果可为自主技术卸料臂设计与工程化应用实践提供技术

支撑。

关键词：液化天然气；卸料臂；地震载荷；有限元分析；结构优化

中图分类号：U462文献标志码：A文章编号：1672-9242(2025)03-0136-10

DOI：10.7643/issn.1672-9242.2025.03.016

FiniteElementAnalysisandApplicationofCompleteLNGUnloadingArm

UnderEarthquakeLoadsConditions

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HAOSijia,XIAOLi,QIUZaoyang,YANGLiang,ZHENCong,CHENTuanhai

(CNOOCGasPowerGroupCo.,Ltd.,Beijing100028,China)

ABSTRACT:Theworkaimstocarryoutafiniteelementanalysisanddesignoptimizationforthecompletestructureofthe

loadingarmbasedonthestresssituationofthelarge-diameterunloadingarmunderstandbyconditions.Whenestablishingafi-

niteelementmodel,theactualmotionstateoftheunloadingarmwasgreatlyrestored.Thevibrationmodeandnaturalfrequency

oftheunloadingarmstructurewereobtainedthroughamodalanalysis,toprovideabasisforanalyzingthevibrationcharacter-

isticsoftheunloadingarmandcalculatingearthqua