30m~3液化天然气储罐结构设计及保温性能研究

【摘要】：随着世界经济的跨越发展,天然气作为一种新兴燃料,近年来消费量急剧增长。液化天然气(Liquefied Natural Gas,缩写为LNG),是将经脱水和脱酸的气态天然气进行深冷液化处理产生相态变化,从而获得的呈液态的天然气,相较于气态天然气更适于远距离运输、储存,使天然气的使用更灵活、应用范围更广。我国己对液化天然气储罐结构设计进行了大量的研究和应用,但在这方面与国际先进水平相比还存在一定差距,对于低温储罐局部结构的细节设计有待提高,特别是LNG的低温、易燃易爆特性决定了储罐结构设计时需更全面地考虑。本文主要对30m3LNG储罐保冷结构设计与保冷性能进行了研究。在确定了储罐基本设计工艺流程的基础上,对储罐受力进行计算,对储罐结构和尺寸进行校核。另外还对储罐绝热结构进行设计计算,提高LNG储罐的储存安全性。应用有限元分析方法对储罐的部分结构进行结构模拟及温度模拟,模拟了液化天然气储罐支撑结构应力应变,对其进行强度校核。同时还对储罐罐壁温度场进行模拟计算,验证保温性能设计的合理性。本文通过建立LNG储罐气相自增压过程数学模型,分析了储罐在自增压过程中的热量、质量传递现象。采用C语言编程技术,对分别以储罐充装率与及气体温度为单变量的增压过程进行了研究讨论,对LNG储罐的增压排液系统的设计具有重要的指导意义。 【关键词】：液化天然气 储罐 有限元分析 自增压
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE972
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 前言7-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 LNG性质简介9
• 1.2 LNG工业发展概况9-11
• 1.3 LNG工业链及相关工艺系统11-13
• 1.4 LNG低温储罐发展概况13-17
• 1.5 本文研究的主要内容及意义17-18
• 第二章 结构设计与保冷校核18-29
• 2.1 设计理念18-20
• 2.2 设计流程与基本参数的确定20-21
• 2.3 LNG储罐工艺概述及结构设计21-25
• 2.4 LNG储罐漏热校核25-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 LNG储罐应力场及温度场数值模拟29-36
• 3.1 有限元分析方法概况29-31
• 3.2 储罐鞍座支撑结构应力分析31-34
• 3.3 储罐保冷结构模拟分析34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 LNG储罐自增压过程研究36-47
• 4.1 LNG储罐汽化自增压模型36-37
• 4.2 自增压过程数学建模与求解37-46
• 4.3 本章小结46-47
• 结论47-48
• 参考文献48-51
• 致谢51

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