本文選題：立式低溫LNG + 液化天然氣　； 參考：《東北石油大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：液化天然氣在我國(guó)的運(yùn)用較廣泛,大型LNG低溫儲(chǔ)罐是運(yùn)輸液化天然氣的,其擁有用料少、占地小、投資小及便于操作管理等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)前我國(guó)應(yīng)用大型立式低溫LNG儲(chǔ)罐最多的地方是東三省,那里擁有較豐富的天然氣資源。由于東三省冬季平均氣溫接近零下30℃,嚴(yán)寒的氣候?qū)?chǔ)罐運(yùn)輸有非常大的影響。針對(duì)這一運(yùn)輸現(xiàn)況進(jìn)行儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)分析,有利于提高LNG的運(yùn)輸效率。本文參考了諸多國(guó)內(nèi)外有關(guān)大型低溫LNG儲(chǔ)罐的文獻(xiàn),從儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)要求、強(qiáng)度分析、保冷計(jì)算與數(shù)值模擬分析等方面對(duì)設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。熱應(yīng)力分析方法分為直接和間接兩種,文中采用直接計(jì)算對(duì)拉帶應(yīng)力角度進(jìn)行計(jì)算,模擬熱變形計(jì)算簡(jiǎn)圖,結(jié)合公式得出最終角度為4.2°的結(jié)果。通過(guò)有限元ANSYS軟件對(duì)設(shè)計(jì)的儲(chǔ)罐進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力驗(yàn)證分析,分別在8.6°、4.2°和0°傾斜角的情況下進(jìn)行拉帶位置對(duì)強(qiáng)度的影響討論。得出拉帶傾斜角度為4.2°時(shí),產(chǎn)生的拉帶薄膜熱應(yīng)力強(qiáng)度為最小,這一結(jié)論和理論計(jì)算結(jié)果相吻合�？沈�(yàn)證直接計(jì)算可以代替復(fù)雜的軟件模型分析。采用美國(guó)ASME《壓力容器規(guī)范》進(jìn)行載荷工況設(shè)定,將設(shè)計(jì)載荷參數(shù)應(yīng)用到工況條件內(nèi),進(jìn)行有限元分析。本文設(shè)計(jì)的低溫儲(chǔ)罐在不同工況下進(jìn)行結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析,并根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校核。結(jié)果顯示設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐在任何工況下,結(jié)構(gòu)承受強(qiáng)度都在安全范圍內(nèi)。大型立式LNG低溫儲(chǔ)罐需要在極寒的地區(qū)進(jìn)行工作,所以其保冷結(jié)構(gòu)有較高要求。文中從灌頂、罐壁以及罐底三個(gè)部分進(jìn)行分析,得出不同的保冷結(jié)構(gòu)。在對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行溫度場(chǎng)模擬時(shí),分析具有不同結(jié)構(gòu)以及保冷材料的儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu),建立儲(chǔ)罐的模型。根據(jù)有限元模擬的效果顯示,溫度場(chǎng)中結(jié)構(gòu)和常規(guī)設(shè)計(jì)差距較小,所以可以通過(guò)常規(guī)漏熱量對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行保冷參數(shù)選擇。支腿式和外裙式是常見(jiàn)的兩種結(jié)構(gòu),文中通過(guò)邊界條件分析兩者的優(yōu)勢(shì),結(jié)果顯示,支腿式結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸方面更加穩(wěn)定,儲(chǔ)罐的強(qiáng)度分析上都有較大的優(yōu)勢(shì),在同一容積要求的前提下,各項(xiàng)條件均優(yōu)于外裙式結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)大型立式低溫儲(chǔ)罐進(jìn)行常規(guī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析,研究拉帶熱應(yīng)力的影響,得出傾斜角度和熱應(yīng)力之間的關(guān)系,得到熱應(yīng)力值域最小的角度,提高了儲(chǔ)罐的經(jīng)濟(jì)型;對(duì)儲(chǔ)罐的強(qiáng)度分析結(jié)果表明,不同的工況下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度都應(yīng)滿足安全性條件,設(shè)計(jì)載荷數(shù)應(yīng)該根據(jù)結(jié)果進(jìn)行修訂;通過(guò)儲(chǔ)罐溫度場(chǎng)模擬顯示,常規(guī)漏熱量計(jì)算就可以對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行保冷參數(shù)選擇。兩種支撐結(jié)構(gòu)分析得出,不同的工況有針對(duì)選擇支腿結(jié)構(gòu)。綜上所述,利用軟件分析和常規(guī)計(jì)算的方式,可以幫助確定儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)參數(shù),降低設(shè)計(jì)難度,為日后儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)提供相應(yīng)的幫助。
[Abstract]:Liquefied natural gas (LNG) is widely used in China. Large LNG cryogenic storage tank is used to transport LNG, which has the advantages of less material, less land, less investment and easy operation and management. At present, the largest vertical cryogenic LNG storage tanks are widely used in Dongsan Province, where there are abundant natural gas resources. Because the average winter temperature of the three provinces is close to minus 30 鈩，

本文編號(hào)：1834336