LNG小型储罐的强度计算及结构设计

以真空粉末绝热储罐为例，应进行容积计算、受压原件强度计算、绝热性计算、支撑结构承载能力计算、局部应力计算、   泄放装置的计算。强度的设计计算可以采用SW6软件进行。计算时储罐在设备强度、刚度、   使用的前提下，应特别注意设备的冷损。设备的结构设计力求简单，要考虑的因素为：减少表面传热、降低传热系数、传热面积；同时因接触面积的减小，设计上   考虑局部应力过大而引起的变形。
　　内筒的固定形式一般为吊带式、支撑式、以及吊带+支撑型式、吊带+横拉带等。结构设计中需要注意的事项有：
　　1.内部结构应满足设备在制造、运输、使用、端意外工况等条件下的正常使用；
　　2.结构上要设备的伸缩补偿。因为在设备充装卸车过程中温差变化较大，内筒的奥氏体不锈钢在此温度下每10米有30mm的伸缩量，所以设备不可以处在刚性固定的环境下，否则，温差应力将导致设备局部应力过大，造成设备损伤，同理、设备的内部管线应具有   挠性和补偿特性，可采用“门”形结构或其他的挠性结构管路的自由伸缩。
　　3.内部的管路支撑不能约束管线的自由伸缩，可采用套管型式；
　　4.内筒设计时采用S30408压力容器钢板时要注意以下几种情况：1)采用普通的Rm0.2的钢板，此时计算出的钢板厚度   厚。2)采用Rm1.0，即变形量为1.0%时的材料屈服强度，其许用应力由137Mpa提高到170Mpa，钢板厚度相应减小3)应变材料，因GB150规定的S30408钢板的许用应力是根据0.2%变形屈服   确定的，由奥氏体不锈钢的拉伸试验可知，奥氏体不锈钢具有较大的强度余量，为充分发挥其力学性能，先对不锈钢筒体进行应变处理，使其许用应力提高，提高了储罐的力学性能的同时，内筒质量的减轻，既减小了设备支撑处的局部应力又大程度的节约了成本。目前，经应变的钢板在工程中了广泛的应用，这也是未来的发展趋势。
　　5.设计时还要考虑一个的工况，采用加热抽真空时，温度将近300℃，应校核抽真空时的外筒外压工况，避免设备抽真空失稳。
　　6.立式储罐卧置运输要设置运输支腿，其安装位置可参考卧式容器鞍座位置的选取原理，即使设备与支点的弯矩值在数值上相等，若储罐较重时，应该在与运输支腿相应位置的筒体内部增加刚性支撑。
　　7.为方便设备内筒投套，应增加内部工装用吊耳、轨道，吊耳以及轨道保留在设备上，以便日后检修使用。
　　8.在设计结构上应充分考虑避免或减小分层发生；进液管应采用喷淋式进液。内部设备一旦产生泄露将在夹层间产生压强，外部设备   带有泄压装置，漏热会使上部液体蒸发造成密度差，形成分层。
　　外部管路系统：管线的布置可借助于SolidWorks三维软件中routing插件。外部管路的设计应充分考虑设备的   性能、工艺性能、满足使用。管路应减少折弯，以   节省的路线布管；气相管线不得出现U形、液相管线不允许出现∩形，避免管道交叉。
　　外筒体常采用Q35R或Q245R钢板，使用以及焊接等都成熟、采购方便、屈强比适中。外筒设计注意事项主要有：①加强圈的外压计算长度留有   余量。可方便现场组装时与设备环缝相碰、对加强圈进行适当的调整；②外部封头多采用蝶形封头，因设备的蝶形封头应力分布好于椭圆形封头，可以避免外压失稳；③所有由内部引出的管线与外筒的连接都应采用不锈钢与其连接，(因与低温工况接触)，当接管间距离较紧凑时，可以采用封板的型式。(应注意封板上开孔间距应满足GB150中两孔间距要求)④其他开孔建议采用小封头的结构进行过度，以补偿外压开孔损失的承压面积，并增加设备的刚性；由于氧、氮、氩储罐的设计温度和压力相近，可采用同一种型式的储罐。设备在使用前   将内部水、汽等清洁干净，并进行低温氮气吹扫，若水、汽吹不干则容易损坏阀门以及   阀；要特别注意液氧储罐对设备的表面清洁度要求非常高。因氧气是强氧化介质，很容易氧化发生爆炸，对于试验的水、压缩机等   采取过滤措施，并加以检验，同时内筒   进行脱脂处理。