液化天然氣球罐的傳熱和疲勞研究.pdf

1、隨著國家能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整和對環(huán)境保護(hù)要求的提高，天然氣的應(yīng)用將越來越廣泛，液化后的體積約為標(biāo)準(zhǔn)狀況下其氣體體積1/625，它有利于天然氣的遠(yuǎn)距離運(yùn)輸、回收、儲存成本的降低以及應(yīng)用中的調(diào)峰。 液化天然氣的儲存設(shè)備有很多，其中球形儲罐具備諸多優(yōu)點(diǎn)。隨著設(shè)備制造水平的不斷提高，限制球形儲罐的技術(shù)的解決，球罐的大型化已有了長足的發(fā)展。無論在液化天然氣船上還是儲存的罐區(qū)開始更多的選擇使用球形儲罐。 液化天然氣的儲存必不可少要考慮其儲

2、罐的保冷。本文討論了各種保冷形式及其優(yōu)缺點(diǎn)，針對大型液化天然氣儲罐在隔熱層一般填充N2(氮?dú)?成本高、工藝復(fù)雜的問題。現(xiàn)改為用BOG(蒸發(fā)氣體)代替N2填充隔熱層。通過分析傳熱過程、建立傳熱模型，計算總漏熱量和蒸發(fā)率，結(jié)果表明BOG代替N2在理論上是可行的。用BOG相對于N2具備工藝簡單，儲存成本低，可回收利用，能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。 球形儲罐支柱與球殼的連接方式中，國內(nèi)外普遍采用的是赤道正切柱式支撐。由于這種支承方式會產(chǎn)生較

3、大的局部應(yīng)力，在連接處的最低點(diǎn)a處應(yīng)力有最大值，經(jīng)簡化后的a點(diǎn)應(yīng)力為剪切和緯向二向應(yīng)力狀態(tài)，可分別用公式算出，并以其組合應(yīng)力建立強(qiáng)度校核條件。這種方法固然比較簡便，但由于對該連接處的受力分析并不十分嚴(yán)密，應(yīng)力最大點(diǎn)的選擇也帶有主觀性。計算公式中足夠的考慮這些載荷對局部應(yīng)力的影響。本文用有限元建模，對a處的應(yīng)力作了準(zhǔn)確的應(yīng)力分析。對球型儲罐的分析設(shè)計提供依據(jù)。 疲勞分析是分析設(shè)計的一個重要方面。本文通過有限元分析得到的數(shù)據(jù)做了疲勞