LNG小型儲(chǔ)罐的強(qiáng)度計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

以真空粉末絕熱儲(chǔ)罐為例，應(yīng)進(jìn)行容積計(jì)算、受壓原件強(qiáng)度計(jì)算、絕熱性計(jì)算、支撐結(jié)構(gòu)承載能力計(jì)算、局部應(yīng)力計(jì)算、   泄放裝置的計(jì)算。強(qiáng)度的設(shè)計(jì)計(jì)算可以采用SW6軟件進(jìn)行。計(jì)算時(shí)儲(chǔ)罐在設(shè)備強(qiáng)度、剛度、   使用的前提下，應(yīng)特別注意設(shè)備的冷損。設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)力求簡(jiǎn)單，要考慮的因素為：減少表面?zhèn)鳠帷⒔档蛡鳠嵯禂?shù)、傳熱面積；同時(shí)因接觸面積的減小，設(shè)計(jì)上   考慮局部應(yīng)力過大而引起的變形。
　　內(nèi)筒的固定形式一般為吊帶式、支撐式、以及吊帶+支撐型式、吊帶+橫拉帶等。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)有：
　　1.內(nèi)部結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足設(shè)備在制造、運(yùn)輸、使用、端意外工況等條件下的正常使用；
　　2.結(jié)構(gòu)上要設(shè)備的伸縮補(bǔ)償。因?yàn)樵谠O(shè)備充裝卸車過程中溫差變化較大，內(nèi)筒的奧氏體不銹鋼在此溫度下每10米有30mm的伸縮量，所以設(shè)備不可以處在剛性固定的環(huán)境下，否則，溫差應(yīng)力將導(dǎo)致設(shè)備局部應(yīng)力過大，造成設(shè)備損傷，同理、設(shè)備的內(nèi)部管線應(yīng)具有   撓性和補(bǔ)償特性，可采用“門”形結(jié)構(gòu)或其他的撓性結(jié)構(gòu)管路的自由伸縮。
　　3.內(nèi)部的管路支撐不能約束管線的自由伸縮，可采用套管型式；
　　4.內(nèi)筒設(shè)計(jì)時(shí)采用S30408壓力容器鋼板時(shí)要注意以下幾種情況：1)采用普通的Rm0.2的鋼板，此時(shí)計(jì)算出的鋼板厚度   厚。2)采用Rm1.0，即變形量為1.0%時(shí)的材料屈服強(qiáng)度，其許用應(yīng)力由137Mpa提高到170Mpa，鋼板厚度相應(yīng)減小3)應(yīng)變材料，因GB150規(guī)定的S30408鋼板的許用應(yīng)力是根據(jù)0.2%變形屈服   確定的，由奧氏體不銹鋼的拉伸試驗(yàn)可知，奧氏體不銹鋼具有較大的強(qiáng)度余量，為充分發(fā)揮其力學(xué)性能，先對(duì)不銹鋼筒體進(jìn)行應(yīng)變處理，使其許用應(yīng)力提高，提高了儲(chǔ)罐的力學(xué)性能的同時(shí)，內(nèi)筒質(zhì)量的減輕，既減小了設(shè)備支撐處的局部應(yīng)力又大程度的節(jié)約了成本。目前，經(jīng)應(yīng)變的鋼板在工程中了廣泛的應(yīng)用，這也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
　　5.設(shè)計(jì)時(shí)還要考慮一個(gè)的工況，采用加熱抽真空時(shí)，溫度將近300℃，應(yīng)校核抽真空時(shí)的外筒外壓工況，避免設(shè)備抽真空失穩(wěn)。
　　6.立式儲(chǔ)罐臥置運(yùn)輸要設(shè)置運(yùn)輸支腿，其安裝位置可參考臥式容器鞍座位置的選取原理，即使設(shè)備與支點(diǎn)的彎矩值在數(shù)值上相等，若儲(chǔ)罐較重時(shí)，應(yīng)該在與運(yùn)輸支腿相應(yīng)位置的筒體內(nèi)部增加剛性支撐。
　　7.為方便設(shè)備內(nèi)筒投套，應(yīng)增加內(nèi)部工裝用吊耳、軌道，吊耳以及軌道保留在設(shè)備上，以便日后檢修使用。
　　8.在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上應(yīng)充分考慮避免或減小分層發(fā)生；進(jìn)液管應(yīng)采用噴淋式進(jìn)液。內(nèi)部設(shè)備一旦產(chǎn)生泄露將在夾層間產(chǎn)生壓強(qiáng)，外部設(shè)備   帶有泄壓裝置，漏熱會(huì)使上部液體蒸發(fā)造成密度差，形成分層。
　　外部管路系統(tǒng)：管線的布置可借助于SolidWorks三維軟件中routing插件。外部管路的設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮設(shè)備的   性能、工藝性能、滿足使用。管路應(yīng)減少折彎，以   節(jié)省的路線布管；氣相管線不得出現(xiàn)U形、液相管線不允許出現(xiàn)∩形，避免管道交叉。
　　外筒體常采用Q35R或Q245R鋼板，使用以及焊接等都成熟、采購(gòu)方便、屈強(qiáng)比適中。外筒設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)主要有：①加強(qiáng)圈的外壓計(jì)算長(zhǎng)度留有   余量。可方便現(xiàn)場(chǎng)組裝時(shí)與設(shè)備環(huán)縫相碰、對(duì)加強(qiáng)圈進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整；②外部封頭多采用蝶形封頭，因設(shè)備的蝶形封頭應(yīng)力分布好于橢圓形封頭，可以避免外壓失穩(wěn)；③所有由內(nèi)部引出的管線與外筒的連接都應(yīng)采用不銹鋼與其連接，(因與低溫工況接觸)，當(dāng)接管間距離較緊湊時(shí)，可以采用封板的型式。(應(yīng)注意封板上開孔間距應(yīng)滿足GB150中兩孔間距要求)④其他開孔建議采用小封頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行過度，以補(bǔ)償外壓開孔損失的承壓面積，并增加設(shè)備的剛性；由于氧、氮、氬儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)溫度和壓力相近，可采用同一種型式的儲(chǔ)罐。設(shè)備在使用前   將內(nèi)部水、汽等清潔干凈，并進(jìn)行低溫氮?dú)獯祾?，若水、汽吹不干則容易損壞閥門以及   閥；要特別注意液氧儲(chǔ)罐對(duì)設(shè)備的表面清潔度要求非常高。因氧氣是強(qiáng)氧化介質(zhì)，很容易氧化發(fā)生爆炸，對(duì)于試驗(yàn)的水、壓縮機(jī)等   采取過濾措施，并加以檢驗(yàn)，同時(shí)內(nèi)筒   進(jìn)行脫脂處理。