100立方米LNG储罐设计.docx

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1、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（I）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：3500Nm3/h；设计压力：1.0MPa；工作压力：0.8MPa;设计温度：-196；工作温度：162

2、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：426kg11P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。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

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1孙陆晶,叶郁,贾领军.国内外1.NG供需现状及发展前景J.中国石油和化工经济分析,2012,(12):52-57.周淑慧,郃婕,杨义等.中国1.NG产业发展现状、问题与市场空间J.国际石油经济,2

4、013,21(6):5-15.3杨国强.1.NG储罐设计与施工D.西安石油大学硕士学位论文.2016.4刘喜轲.I(X)O立方米1.NG结构及工艺设计研究D.哈尔滨商业大学硕士学位论文.2019.5王振良.大型1.NG低温储罐设计理论与方法研究D.西安石油大学硕士学位论文.2011.6国家技术监督局58150.168150.4-2011压力容器由.北京:中国标准出版社,2011.国家技术监督局TSG21-2016固定式压力容器安全技术监察规程S.北京:中国标准出版社,2016.8国家技术监督局.NBT47065.4-2018容器支座第4部分:支承式支座S.北京:中国标准出版社,2018.9国家

5、技术监督局GB50264201工业设备及管道绝热工程设计规范S.北京:中国标准出版社,2013.10国家技术监督局.GBT709-2019热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差S.北京:中国标准出版社,2019.11国家技术监督局.GBT26978-2021现场组装立式圆筒平底钢质低温液化气储罐的设计与建造S.北京:中国标准出版社,2021.12张周卫,赵丽,汪雅红等.液化天然气装备设计技术M.北京:化学工业出版社,2018,346-363.13王乐莲.浅谈BOG回收工艺J.工业、生产期刊,2019,7:23.14崔政斌.王明明.压力容器安全技术M.北京:化学工业出版社.2019.84-8

6、8.15马红,胡文君.大型1.NG储罐结构形式及选型J.中国房地产业,2013,(4).16张洪林,李庆等.大型1.NG储罐设计及建造技术J石油规划设计.2012,(3):33.35.指导教师：年月0系部主任：年月0教学院长：年月0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、液氯、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

7、设计已经成为压力容器的主导发展方向。本课题研究的目的就是在保证储罐拥有足够的强度的同时，引进应变强化技术，有效的减少内罐的壁厚从而实现1.NG储罐的轻型化设计、节约资源、减少产品的成本和提高产品的竞争力。本课题研究的内容主要有:1.NG储罐的结构设计、1.NG储罐内外罐以及保冷层的设计壁厚的确定、1.NG储罐的强度校核、1.NG储罐安全附件的设计与选型和1.NG储罐的管道设计等。关键词：1.NG；储罐；工艺设计AbstractInrecentyears,withtherapiddevelopmentofChinasnationaleconomyandtheincreasingpopularit

8、yofcryogenictechnologyapplications,theapplicationoflowtemperatureliquefiedgasessuchasliquidnitrogen,liquidoxygen,liquidhydrogen,liquidargon,liquidhelium,andliquefiednaturalgasisbecomingincreasinglywidespread,andthedemandforausteniticstainlesssteelcryogenicvesselsisgrowing.Ontheotherhand,inthecontext

9、ofglobalwarmingandtheincreasinglysevereenergycrisis,energysavingandemissionreductionhasbecomeanimportanttrendatpresent,inordertosavematerials,reduceweight,reduceenergyconsumptionduringmanufacturing,transportationandinstallation,andachievethegreenmanufacturingconceptofbothsafetyandeconomy,safetyandre

10、sourceconservation,lightweightdesignhasbecometheleadingdevelopmentdirectionofpressurevessels.Thepurposeofthisresearchistoensurethatthestoragetankhassufficientstrengthwhileintroducingstrainstrengtheningtechnology,effectivelyreducethewallthicknessoftheinnertank,soastorealizethelightweightdesignof1.NGs

11、toragetank,saveresources,reduceproductcostandimproveproductcompetitiveness.Themaincontentsofthisresearchare:thestructuraldesignof1.NGstoragetank,thedeterminationofthewallthicknessoftheinnerandoutertanksof1.NGstoragetankandthedesignofthecoolinglayer,thestrengthcheckof1.NGstoragetank,thedesignandselec

12、tionofthesafetyaccessoriesof1.NGstoragetankandthepipelinedesignof1.NGstoragetank.KeyWords：1.NG；Storagetank；Processdesign目录摘要-1-Abstract-2-1绪论-5-1.1 研究背景及意义-5-1.2 1.NG国内外发展现状-5-1.2.1 国外发展现状-6-1.2.2 国内发展现状-6-13储罐的分类-7-2 1.NG储罐结构设计-8-2.1 设计参数-8-2.2 储罐材料选择-8-2.2.1 1.NG低温储罐的特殊要求-8-2.2.2 1.NG储罐内罐设计所用材料-9-

13、2.2.3 外罐材料选择-9-2.3 保温层-9-3 1.NG储罐结构设计计算-11-3.1 内罐的常规设计-11-3.1.1 内罐筒体-11-3.1.2 内罐封头-11-3.2 内罐的应变强化设计-12-3.2.1 内罐的应变强度设计计算-12-3.2.3 内罐常规设计与应变强化设计的比较-13-3.3 外罐设计-13-3.3.1 外罐设计条件-13-3.3.2 外罐设计计算-13-3.4 保温层设计-15-3.5 强度校核-15-3.5.1 水压试验-15-3.5.2 抗震计算-16-4 1.NG储罐BOG工艺设计研究-19-4.3 概述-19-4.4 BOG直接压缩工艺-19-4.5 B

14、OG再液化工艺-19-4.6 蓄冷式再液化工艺-19-5 1.NG储罐附件设计-19-5.3 内罐下支撑结构-20-5.4 外罐下支撑结构-20-5.5 内罐的定位支撑结构-21-5.6 安全阀-21-5.6.1 安全阀最小泄放面积的计算-21-5.6.2 安全阀的最小排气截面积的计算-22-5.7 测温装置的选型-23-5.8 液位测量装置的选型-23-5.9 真空测量装置的选型-23-5.10 真空夹层安全泄放装置的选型-23-5.11 管路设计-23-结论-25-参考文献-26-附录-27-1绪论1.1 研究背景及意义能源问题一直是世界关注的焦点问题，能源的可持续发展是促进科学技术发展的

15、动力。在我国节约能源是实现可持续发展策略的重要举措。近几年随着世界经济的快速发展，对于能源的需求也在不断扩大，同时由于石油等能源的价格上涨和环境问题导致能源结构发生变化，而天然气作为高效、清洁的能源已被广泛应用于各个行业，据预测，天然气在2020年将超过石油成为世界主要能源，成为能源结构的主体。1.NG(1.iqUefiedNatUraIGaS)是液化天然气，它的主要成分是CH4即为甲烷，天然气经充分燃烧后产生二氧化碳和水，所以称为清洁能源。目前，1.NG已成为世界上最具理想、前提与切合实际的新型能源。1.NG作为天然气的一种特别的储存状态，有利于天然气的长距离输送，有利于偏远地区天然气的回收，同时也降低了储存成本