独立型C型液氢燃料储罐的结构评估

摘要整理

随着环境污染成为全球关注焦点，海事活动碳排放监管不断完善，船舶可再生能源燃料应用前景广阔。氢气作为不产生二氧化碳且能量密度高的清洁能源，具有替代化石燃料的潜力。其中，液态氢储存被认为是最高效的储存方式。本研究设计了一个容积为0.7 m³、适用于小型船舶的液氢燃料储罐，并进行了结构完整性评估。由于氢气极低的液化温度（−253 °C）和液氢储罐对空间效率的要求，真空绝热对于最小化对流传热至关重要。在内外壳体间的真空夹层中采用了喷涂泡沫绝热（SOFI）和多层绝热（MLI）的复合绝热系统，并采用了由低导热系数、高强度的G-11低温（CR）材料制成的管状支撑件。储罐内外层材料选用STS 316L不锈钢，该材料在低温条件下具有充分的延展性和强度，对氢脆敏感性低。通过计算设计储罐的蒸发率（BOR）对绝热性能进行了定量评估。根据IGF规范，采用传热分析和结构分析对九个工况进行了结构完整性评估。

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