30方LNG储罐设计评审方案.docx

ChongqingGasCompressorFactoryCo,1.td.30方1.NG低温储罐评审方案编制：向华校对：衡思贵审核：董稹重庆气体压缩机有限责任公司二0一一年八月CF1.-30/0.8型1.NG储罐设计评审方案1主要技术标准(1)GB18442-2001低温绝热压力容器(2)HG20585钢制低温压力容器技术规定(3)JB6898-1997低温液体储运设备运用平安规则(4)JB/T9072固定式真空粉末绝热低温液化储槽(5)TSGR004-2009固定式压力容器平安技术监察规程(6)GB24511-2009承压设备用不锈钢钢板及钢带GB/T14976流体输送用不锈钢无缝钢管(8)GB150-1998钢制压力容器(9)GB18443-2010真空绝热深冷设备性能试验方法(10)GB20583-1998钢制化工容器结构设计规定(11)JB4711-2003压力容器涂敷与运输包装(12)JB4730-2005承压设备无损检测2基本参数项目单位指标（参数）备注容器类别内筒外筒II/D2充装介质1.NG珠光砂工作压力MPa0.8真空设计压力0.88-0.1计算压力0.93-0.1气密性试验压力氮检漏氨检漏平安阀泄放压力0.88/全容积m331.5826.5设计温度-19660工作温度-162环境温度主体材料S30408Q345R焊接接头系数1.00.85射线无损检测100%RT按JB/T4730.2-200511级合格20%T按JB/T4730.3-2005II级合格，并100%PT按JBT4730.5-2005I级合格（A、B类）腐蚀裕量mm01绝热形式真空粉末绝热结构型式立式3主要性能指标序号名称数值单位备注1设计运用年限15年2充装率95%3静态蒸发率0.21%/dQ4真空夹层漏率2×10'6Pa.m3.s15真空夹层漏放气速率6×105Pa.m3.s16封结真空度3Pa4基本构造4.1内容器材质一般为奥氏体不锈钢，设计用于盛装深冷1.NG,一般包括：筒体、封头旋转形承压主壳体；工艺人孔1.NG储罐允许不设置检查孔及人孔允许不设置是因为:a、1.NG储罐结构设计要抓绝热这个主要冲突、检查孔及人孔必定加大漏执.J、，b、1.NG液体对金属无腐蚀或仅稍微腐蚀、无需进罐检查和清理内壁，确可以不设置检查孔及人孔；c、1.NG内容器100%RT检测、经耐压试验和最严格的氢致密检测、奥氏体不锈钢（包括焊接接头及焊缝）在低温下强度不降反升、韧性也下降不多，有条件不设置检查孔及人孔；d、“允许”不等于禁止，不等于不要慎重考察，对于腐蚀性介质（如CO2配低合金钢内容器的深冷容器），还是应考虑设置检查孔或人孔。工艺吊耳内外壳体装配须要；内容器是否须要设置吊耳？抗外压加强环内容器因氨致密检测须要工艺性抽真空操作，当图样规定真空夹层要进行气压或气密试验时内容器也受外压；抗支承反力的局部加强环或板壳体受支承作用之局部应力较大，一般需设置强环或板；上进液喷淋头、下进液分布或搅拌器（是否都须要、有无必要）、溢流管嘴、差压液位计引管特殊管嘴、出液防涡器等管系内件设上进液喷淋头是为了冷液匀称进入、设下进液分布或搅拌器是为了防1.NG分层，设溢流管嘴是为了直观限制充溢率，设防涡器是为了防涡旋型蒸发和爱护机械型抽液设备运用平安；引管穿壁接头（凸缘）为改善结构的焊接性能而设，避开薄壁管与较厚壳壁干脆相焊；4.2 外容器材质一般为碳素钢或低合金钢，用于密封维持绝热层的真空状态，一般包括：筒体、封头一一旋转形承外压主壳体；抗外压加强环一一外壳在真空工况下工作；抗支承反力的局部加强环或板一一壳体受支承作用之局部应力较大，一般需设置强环或板；引管穿壁接头一一为改善结构的焊接性能而设，避开薄壁管与较厚壳壁干脆相焊；防爆装置座；吊耳；支座；4.3 真空绝热夹层绝热材料一一纯真空型、粉末真空型、纤维真空型、反辐射真空型；绝热材料的护持材料一一防沉降、防松、防脱；引管一一功能管线需穿越真空绝热夹层；吸附材料及其吸附装置一一为延长真空寿命而设吸附材料，为吸附材料发挥效能而设吸附装置；（有无必要、是否必需）内容器与外壳相互连接、支撑的构件一一内容器不行能悬浮于外壳中，必有连接、支撑的构件；抽真空流道管一一为加大抽吸速度而设。4.4 管路系统平安泄放与放空管；差压液位计引管；满液指示管（溢流管、最高液位指示管）；上、下进液管；增压器进液、出气管一一深冷液体卸液特殊须要，取自容器本身液体汽化反馈给气相空间，产生气压挤压出液。即运用机械抽吸出液也需肯定气压维持吸入口的防气蚀压头；抽真空引管；4.5 阀门、附件、仪表限制各管路开、闭的限制阀门；紧急迫断阀一一防手动阀失灵和火灾状况无法操作手动阀；真空封结阀一一抽空结束后维持夹层真空；真空检测阀一一抽空结束后夹层真空就起先下降，投用后需驾驭在用期间实际真空度；仪表限制阀；平安泄放装置切换或三通阀一一如下述需双设平安泄放装置；内容器平安阀；一一设置在管路上？内容器防爆片装置；一一有无必要？如何设置？外壳防爆装置一一万一内容器中液体漏入夹层时，外壳需防超压爆裂；压力表；液位计；真空检测规管；阻火器一一排放（包括主动排放和超压泄放）易燃介质时，应通过阻火器排放，以防回火；静电接地端子。5内容器设计要点5.1主要设计参数:序号名称数值单位备注1工作压力0.8MPa给定2设计压力0.88MPa3液注静压力0.05MPa4计算压力0.93MPa5气压试验压力0.97MPa6设计温度-1967名义厚度8mm5.2 载荷：设计时应考虑以下载荷：1）设计压力：0.8MPa2）液注静压力：储液量达到额定充装率时,介质产生的液注静压力：0.05MPa。3）操作工况下，内容器支承处的反力：这种反力包括容器自重、最大介质重量以及必要时的地震载荷共同确定。4）温差载荷：内容器从环境温度冷却到操作温度过程中，内容器在支承点处承受的温差载荷。由于内容器、管道及外壳之间不同的热膨胀引起的管道反作用力。并分别考虑下列工况：进液冷却过程：内容器热状态，管道系统冷状态，外壳热状态；充装及卸料过程：内容器、管道系统均是冷状态，外壳热状态；储存过程：内容器冷状态，管道系统热状态，外壳热状态。容器制造过程中夹层抽真空时，由于内、外壳体不同温度载荷，应考虑下列连接处的载荷：内容器在支撑点处的温差载荷；内、外容器之间的管道以及与内容器连接处的载荷。5）耐压试验时的压力载荷及在内容器支承处产生的反力。6）空罐承受的载荷：空罐运输时内容器、夹层支承及连接处承受的惯性载荷：吊装时的载荷根据详细起吊工况确定，如对内容器及夹层支承连接处、吊耳连接部位产生的载荷等。立式容器应在制造、运输、吊装等卧置状态时，内容器及夹层支承承受的载荷。7）内容器承受夹层空间施加的外压载荷，其值取外壳防爆装置的排放压力，且不小于0.1MPa08）操作时，压力急剧波动引起的冲击载荷。9）液体进入内容器时，由液体冲击引起的作用力。5.3 内容器承载结构特点：针对内容器承受的载荷特点，相应地应有其承载结构特点。主要应考虑到如下各方面：5.3.1 尽量避开结构突变，这是全部低温容器结构设计的通理；5.3.2 管壁与壳壁厚度一般相差较大，两者干脆插焊不易保证焊接质量，管道穿壁宜加过渡接头；5.3.3 穿壁过渡接头与壳体焊缝、内伸边角倒钝，这是全部低温容器结构设计的通理；5.3.4 一般不用外加强圈反抗外压，一是外加强圈焊接量大、不利于限制焊接变形，再者外加强圈占用夹层空间、加大该空间内结构件装配难度，三则使冷热界面靠近、不利于绝热；5.3.5 为简化结构、削减点、削减导热通道，如无腐蚀性检查必要，一般不设检查孔。5.4 夹层真空建立前后耐压试验：耐压试验目的是针对容器的设计运行载荷以肯定的超载系数考验容器结构的抗压强度、抗变形实力、接头密封性能。由于夹层真空建立前后内容器的设计运行载荷不同即对象载荷不同，故而：夹层真空建立前后内容器的耐压试验值应有区分：内容器与外壳组装前，内容器的耐压试验压力至少按下列计算确定：a）液压试验:PTFyPb）气压试验:PTFgP式中：ry液压试验超载系数，我国规范规定ny=125ng气压试验超载系数,我国规范规定r）g=1.15（99版容规）；rg=1.10（2008版固规）；Pt试验压力，单位为兆帕（MPa）；当立式容器卧置液压试验时，试验压力应记入立式时液柱静压力。P设计压力，单位为兆帕（MPa）。内容器与外壳组装完成，且形成真空夹层后，内容器应考虑受到大气压力的作用，则内容器的耐压试验压力取上式中耐压试验压力值应为P=（P+0.1）MPao终上所述：是否考虑大气压力、组装前后的试验压力是否一样是应当明确的问题。6外容器设计要点首先，应回答的问题是外容器是否根据压力容器执行。事实状况是外容器不归容规管辖，但归GB150管辖，通常的做法是根据150制造，但是不根据容规监检。6.1 承外压结构特点：为减重一般设置密集低矮型内加强圈，外压筒体计算长度一般取决于加强圈的惯性矩、而非筒体许用长度；6.2 管道穿壁的特殊考虑：管道引自低温端的内容器，而外壳材料一般为碳钢或低合金钢，外壳难以耐受管壁低温，一般应设不锈钢过渡连接，使低温管壁与外壳之间有足够热阻。以防碳钢或低合金钢外壳材料遭遇深冷载荷，且应充分考虑温度补偿。6.3 抽真空流道的特殊考虑：内容器外壁与外容器内壁构成密闭腔，真空绝热须要对此腔抽真空。抽真空是关键制作工艺之一。此腔中填满绝热材料，绝热材料的存在会加大抽真空难度，这就须要合理设置抽真空流道。为此一般实行将真空吸口延长至绝热材料内部（甚至设置多个延长吸口）的措施以降低流阻。6.4 外壳防爆装置要点概述：6.4.1 开启压力开启压力应能够防止内容器失稳，且不超过0.5ban6.4.2 泄放面积6.4.3 常态牢靠密封外壳防爆装置与真空腔连通，密封牢靠关系到能否有效维持绝热所需真空度。6.4.4机械性平安主要应考虑主动预防泄放起跳件或爆破件飞溅伤人。7支撑设计要点7.1 解决连接件强度要求与热阻要求冲突真空绝热1.NG储罐有载液内容器和与内容器外壁构成绝热真空腔（真空夹层）的外容器，内外容器之间须要支撑、连接。设计的支撑、连接件必需满意承载强度、刚度要求。满意承载强度、刚度要求须要结构件有足够的壁厚和尽可能短的长度。但内外