大型LNG低溫儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)及氣相空間動(dòng)態(tài)模擬.pdf

1、隨著天然氣國際貿(mào)易的發(fā)展及邊遠(yuǎn)地區(qū)氣田的開發(fā)，天然氣用量的不斷增加，其運(yùn)輸距離和運(yùn)輸時(shí)間也大大增加，天然氣運(yùn)輸成本也隨之增加。液化天然氣(LNG)的體積只有同量氣態(tài)體積的1/625，因而將其液化后，有利于降低儲(chǔ)存和運(yùn)輸成本。而我國液化天然氣儲(chǔ)存技術(shù)與國外相比起步較晚且差距較大。本文從推廣液化天然氣儲(chǔ)運(yùn)工程實(shí)用技術(shù)角度出發(fā)，對(duì)LNG大型儲(chǔ)罐進(jìn)行了設(shè)計(jì)并對(duì)其氣相空間儲(chǔ)存規(guī)律進(jìn)行了研究。
　　本文首先對(duì)LNG儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)和壓力安全系統(tǒng)進(jìn)行了

2、設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)部分設(shè)計(jì)包括對(duì)內(nèi)殼體、外殼體、儲(chǔ)罐基礎(chǔ)、液體進(jìn)排液系統(tǒng)和絕熱層的設(shè)計(jì)。接著對(duì)儲(chǔ)罐壓力安全系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，得到了LNG儲(chǔ)罐的BOG壓縮機(jī)最大處理能力。
　　通過對(duì)儲(chǔ)罐各部件漏熱分析確定了儲(chǔ)罐日蒸發(fā)率，得出了設(shè)計(jì)儲(chǔ)罐蒸發(fā)率符合大型LNG儲(chǔ)罐蒸發(fā)率要求。
　　本文利用ANSYS有限元法分析軟件對(duì)內(nèi)罐進(jìn)行了應(yīng)力分析。在水壓試驗(yàn)下對(duì)LNG儲(chǔ)罐危險(xiǎn)處內(nèi)壁進(jìn)行應(yīng)力分析，獲得了主要危險(xiǎn)單元儲(chǔ)罐內(nèi)壁的應(yīng)力分布曲線。根據(jù)應(yīng)力分布結(jié)果表

3、明設(shè)計(jì)所選擇的方案合理，可為以后的檢測(cè)方案提供力學(xué)支持。
　　本文選取了LKP方程計(jì)算氣態(tài)天然氣的密度和焓值，編制了計(jì)算氣態(tài)天然氣密度和焓值的程序，針對(duì)液體天然氣的物性，擬合出精度較高的物性計(jì)算表達(dá)式。采用25點(diǎn)二維搜索法求解了天然氣氣體的狀態(tài)參數(shù)。
　　在利用已求解的LNG熱物性基礎(chǔ)上本文以四區(qū)模型為基礎(chǔ)，建立了大型LNG儲(chǔ)罐氣相空間的動(dòng)態(tài)模型，自編程對(duì)儲(chǔ)罐儲(chǔ)存模型進(jìn)行了求解。利用模擬計(jì)算結(jié)果分析了影響儲(chǔ)罐氣相空間壓力變化