100立方米LNG储罐设计.docx

石油工程学院课程设计任务书题目名称100立方米1.NG储罐设计系部专业班级学生姓名一、课程设计的内容(1)确定拱顶油罐的基本结构和局部构件；(2)确定油罐大小及相应构件的规格尺寸；(3)储罐的附属设施。二、课程设计的要求与数据1、设计要求(1)初步掌握主要设备的选型；(2)熟练应用常用工程制图软件；(3)熟悉储运项目设计程序步骤；(4)掌握储运项目常用标准规范；(5)熟悉并掌握储罐的计算方法；(6)熟练应用CAD绘制一张储罐罐体图及附件安装图;2、设计数据物料：1.NG、BOG等;设计规模：3500Nm3h;设计压力：1.0MPa；工作压力：0.8MPa;设计温度：-196；工作温度：162充装系数：0.9；日蒸发率：0.06%；基本风压：686Pa雪载荷：441Pa抗震设防烈度：8级；储液密度：426kgm3腐蚀裕量：Imm安装与地基要求：储罐底壁坡度：0.010.02三、课程设计应完成的工作1、课程设计内容(1)工艺计算：储罐材料的选择：罐顶、罐壁、罐底和各类附件的材料；储罐尺寸计算：罐顶、罐壁、罐底钢板厚度、油罐直径和高度计算等；储罐强度校核：罐壁校核；罐底结构设计；储罐抗震设计；1.NG储罐附件设计选型。(2)绘制图纸：采用CAD绘制1.NG储罐罐体图及附件安装图1张。2、课程设计说明书按学校“课程设计工作规范”中的“统一书写格式”撰写，具体包括:(1)摘要；(2)目录；(3)正文；(4)结论；(5)参考文献(不少于15篇)；(6)附录。四、课程设计进程安排序号设计各阶段内容地点起止日期1指导老师就课程设计内容、设计要求、进度安排、评分标准等做具体介绍。学生确定选题，明确设计要求。教室2查阅与设计有关的资料图书馆3相关工艺设计计算教室4撰写课程设计说明书教室5CAD绘制设计图教室6课程设计初稿的修订教室7上交课程设计修订稿，课程设计答辩教室五、应收集的资料及主要参考文献lGB50074-2014石油库设计规范2 GB50028-2020城镇燃气设计规范HG21502.1-1992钢制立式圆筒型固定顶储罐系列3 GB50341-2014立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范5 GB150-2020钢制压力容器6 GB50128-2005立式圆筒形钢制焊接油罐施工及验收规范7 GB503162000（2008年版）工业金属管道设计规范181GB50183-2015石油天然气工程设计防火规范指导教师：（签名）年月日系部主任：（签名）年月日教学院长：（签名）年月日摘要奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、防腐性能，故作为内罐的选材，膨胀珍珠岩是应用广泛的一种材料，其容重轻，导热系数低，隔热隔音性能好，无毒无味不燃不腐不蛀，耐酸耐碱耐腐蚀等优点，故作为保温层的材料，安全阀用于保护设备的安全,是一种防止造成设备损害的专用部件，本储罐使用两个安全阀，采用并联安装。本次设计内罐选用奥氏体不锈钢OCrI8Ni9,封头采用标准椭圆封头，计算了圆形封头最大工作压力、保温层最大冷损失量以及保温层厚度，保冷层的绝热方式采用真空粉末绝热，填充的多孔介质为膨胀珍珠岩，外罐选用Q345R(16MnR)低合金钢板，支座底板和筋板材料为Q235A,支座钢管材料为10号钢，计算了罐壁许用临界应力、液化气体压力容器的安全泄放量、玻璃钢柱直径以及安全阀的最小排气截面积。关键词：1.NG储罐;工艺计算;安全阀AbstractAusteniticstainlesssteelhasgoodcorrosionresistanceandanti-corrosionperformance,soasthematerialofinnertank,expandedperliteisawidelyusedmaterial,whichhastheadvantagesofIightunitweight,lowthermalconductivity,goodheatinsulationandsoundinsulationperfbrmance,non-toxic,tasteless,noncombustible,noncorrosive,acid,alkaliandcorrosionresistant.Therefore,asthematerialofinsulationlayer,safetyvalveisusedtoprotectthesafetyofequipment,andisaspecialcomponenttopreventequipmentdamage,Thisstoragetankuseswosafetyvalvesandisinstalledinparallel.Inthisdesign,theinnertankismadeofausteniticstainlesssteel0Crl8Ni9,theheadisastandardellipticalhead,themaximumworkingpressureofthecircularhead,themaximumcoldlossoftheinsulationlayerandthethicknessoftheinsulationlayerarecalculated,theinsulationmethodoftheinsulationlayerisvacuumpowderinsulation,thefilledporousmediumisexpandedperlite,theoutertankismadeofQ345R(16MnR)lowalloysteelplate,thematerialofthesupportbottomplateandribplateisQ235A,andthematerialofthesupportsteelpipeisNo.10steel,Theallowablecriticalstressonthetankwall,thesafedischargecapacityofliquefiedgaspressurevesseIs,thediameteroffiberglasscolumns,andtheminimumexhaustcross-sectionalareaofthesafetyvalvecalculated.keywords:1.NGstoragetank:processcalculation;safetyvalve目录摘要11绪论51.l1.NG储罐研窕背景及意义51.2国内外发展历程521.NG储罐的初步设计72.1内罐设计72.1.1内罐的选材72.1.2内罐的结构72.1.3圆柱高度确定72. 2内罐的常规设计82.2 .1内罐筒体设计82.3 .2内罐封头设计82.3保温层设计92.3.1保温层厚度92.4外罐设计92.4.1许用外压力92.4.2外封头外压校核102.5支座选型102.6水压试验校核102.7抗震验算112.7支撑结构设计122. 8安全阀设计123参数计算133. 1内罐设计计算143. 2内罐的设计计算143.2 .1内罐筒体设计计算143.2.2内罐封头设计计算153.3 内罐常规设计与应变强化设计153.4保温层设计计算153. 5外罐设计计算161. 5.1许用外应力计算163. 5.2外封头外压校核163.6水压试验校核173.7抗震验算173.8支撑结构计算183.9安全阀相关计算184BOG的产生及重要性204.1BOG控制和回收工艺在1.NG储运中的重要性204.2液化天然气储罐BOG生成的影响条件20结论22参考文献231绪论1.1 1.NG储罐研究背景及意义1.NG即为液化天然气，是将天然气冷凝之后液化而形成的液体，成分主要是甲烷，状态为低温液态混合物，天然气液化之后的体积大约为其为气体时的六百分之一，是一种清洁、优质、高效的燃料，天然气不方便运输，当其液化后更加方便长距离的运输和长时间的储存，因此液化天然气的应用范围更加广泛应用方式更加灵活。液化天然气具有以下几点优势利于研究:第一，其适应性强，便于更加经济可靠的运输，且还能选择灵活的运输方式;第二，液化之后的天然气仅为其原本体积的六百分之-，因此储存效率高，减少天然气企业的投资成本;第三，有利于调整城市内部能源结构，同时还能有效的利用液化天然气的冷能，进行冷冻、冷藏、温差发电等;第四，可作为优质的车用燃料，这种新型的燃料具有抗爆性好、安全经济、排气污染少、清洁高效等优点。液化天然气的主要成分为甲烷，除此之外还有少量的乙烷、丙烷、氮气以及天然气中包括的其它物质，天然气的密度通常情况下是430-470公斤/立方米，其中，影响最大的成分是甲烷，甲烷含量越高，则液化天然气的密度越小;除此之外，温度越高，密度越小。同时，液化天然气的沸点也是由其组分决定的，在正常的大气压力之下，其沸点一般为-166-157°C,若是纯甲烷，其沸点大约为.162.15。除此之外需要注意的是，液化天然气具备天然气的易燃易爆性，因此一旦外界温度或是其自身温度达到了爆炸的条件，液化天然气就会爆炸，通常情况下，当环境温度为-162°C时，液化天然气就会燃烧，燃烧范围大约为其体积的6%13%,而且液化天然气的燃点也随着其组分的变化而变化,因此充分的了解液化天然气的特性有利于危险防范。近年来，随着我国国民经济的迅速发展和低温技术应用的日益普及，液氮、液氧、液氢、液氮、液氨、液化天然气等低温液化气体的应用日趋广泛，奥氏体不锈钢深冷容器的需求量不断增长。另一方面，在全球气候变暖和能源危机日益严峻的背景下，节能减排已成为当前的重要趋势，为了节约材料,减轻重量,降低制造、运输和安装过程中的能耗,实现安全与经济并重、安全与资源节约并重的绿色制造理念,轻型化设计已经成为压力容器的主导发展方向。1.2 国内外发展历程从能源消耗来看,能源消耗出现阶梯式增长。2017年我国1.NG进口总量高达约4000万t,成为全球第二大1.NG进口消费国，进口量仅次于排名第一的日本。随着环境治理力度的不断加大和经济发展方式的转变，传统能源消耗比重较大的北方地区冬季1.NG需求量呈现出大幅增长的趋势。从调峰储备基础设施来看，调峰储备发展比较滞后。截止目前，我国已建设储气库调峰量约为100亿11,但仅占全国天然气消费量的5%,远低于欧美成熟市场的15%-25%的水平，尤其是进口1.NG产业面临着基础设施建设不足的重大挑战，包括大中型港口接收站、调峰储气站等基础设施瓶颈亟待突破解决。首先，我国1.NG储气库建设数量不足、严重滞后，导致在供气紧张的季节，1.NG不能作为储备能源对管道气或者其他分布式能源项目进行气源补充，再加上中亚等跨国管道进口天然气供给量不足时，导致国内出现大面积的气荒。其次，1.NG港口吞吐能力有限、区域分布不均衡。近年来，受冬季供气紧张影响，我国加大了1.NG接收终端的建设，2017年新批准建设的项目有70%已经开工，这一数据较2016年的51%有了很大程度的提升。但从北方地区冬季接收端供