天津大学仁爱学院本科生化工设计焦瑞.doc

天津大学仁爱学院本科生化工设计开题报告课题名称乌海华气千里山LNG工厂项目（V-701 冷火炬气分离罐）系名称化学工程系专业名称过程装备与控制过程学生姓名焦瑞指导教师张静一 课题来源及意义 1.1 储罐概念 用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐，是石油、化工、粮油、食品、消防、交通、冶金、国防等行业必不可少的、重要的基础设施，大多数储罐为压力容器，其具有易燃易爆等危险。 1.2 储罐的分类 由于储存介质的不同，储罐的形式也是多种多样的。按位置分类：可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐、海上储罐、海底储罐等。按油品分类：可分为原油储罐、燃油储罐、润滑油罐、食用油罐、消防水罐等。按用途分类：可分为生产油罐、存储油罐等。按形式分类：可分为立式储罐、卧式储罐等。按结构分类：可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。按大小分类： 100m3以上为大型储罐，多为立式储罐； 100m 3 以下的为小型储罐，多为卧式储罐。 按储罐的材料：储罐工程所需材料分为罐体材料和附属设施材料。罐体材料可按抗拉屈服强度或抗拉标准强度分为低强钢和高强钢，高强钢多用于5000m3以上储罐；附属设施（包括抗风圈梁、锁口、盘梯、护栏等）均采用强度较低的普通碳素结构钢，其余配件、附件则根据不同的用途采用其他材质，制造罐体常用的国产钢材有20、20R、16Mn、16MnR、以及Q235系列等。 1.3一般储罐的结构 筒体 筒体是该压力容器的重要组成部分，由它构成存储氮气所需要的压力空间。 封头 根据图纸以及封头的分类（椭圆形形封头、锥形封头、和球形封头、碟形封头） 法兰 根据法兰的分类（管法兰和容器法兰）得知该结构的法兰结构属于容器法兰。法兰与法兰之间一般加密封元件，并且用螺栓连接起来。 开孔 为了工艺要求和检修时的需要，用来检查容器内部并用来装拆和洗涤容器内部装置常需要开人孔或是手孔。该处的强度被消弱，应该给予补强圈补偿。 接管 同人孔一样，接管也是压力容器不可缺少的结构，便于物料的进出，以及安装压力表、液位计、流量计和安全阀等接管的开孔。支座 压力容器依靠支座并固定在基础上。该容器采用的是立式容器支座和卧式容器支座中的卧式容器支座。二、国内外发展现状2012年，全球天然气产业的焦点再次聚焦到液化天然气(LNG)上。2012年3月4日，我国规模最大的液化天然气国产化示范工程钻下勘察第一孔。2012年3月26日，日本东京燃气公司向媒体展示了在建的第四座液化天然气地下储气库。这座全球最大的液化天然气储气库可供36万户家庭使用一年。从全球来看，天然气市场正在从区域化向全球化演变，液化天然气在其中扮演了重要角色。石油市场是全球性市场，天然气市场则是一个以区域为主的市场。目前，管道仍是运输天然气的最主要的运输工具，而LNG船相当于海上移动的管道。过去5年中，全球液化天然气供应量累计增长了58%，比天然气整体产量的增长快了3倍。液化天然气的买家也在增加。从2005年到2010年，国际大买家的数量增加了近一倍。液化天然气现货市场的出现预示着全球液化天然气市场进入一个新阶段。液化天然气改变了天然气只依赖管道输送的传统格局，进而打破现在天然气区域市场的格局。随着天然气全球市场的形成，世界将进入天然气的时代。今后20年，天然气需求增长量占能源需求总增长量的13左右。除了较大的需求量外，当前天然气巨大的区域价格差异是天然气全球化的另一个强大驱动力。我国对液化天然气的旺盛需求正改变着全球天然气市场大局。2006年起，我国开启了液化天然气进口的新纪元。如今，我国是国际液化天然气市场的新买家。诸多因素造成我国支付的液化天然气价格差异性很大。这不仅因为自己经验不足，对行情不够了解，而且取决于谈判对手、交易时间和当时市场供需态势。我国天然气进口贸易呈现出多元化的特征，包括气源、进口商、消费方和价格等。现在是一个有利于我国参与国际天然气市场竞争的时期。我国政府应当调整现行的天然气进口政策，争取在调整中的天然气全球格局中占据更有利的位置。3、 研究目标 通过冷火炬系统制造合理的分离装置，更有效经济的分离产物。4、 研究内容 根据给定参数作出冷火炬气分离罐装置的合理设计。五、研究方法与手段 5.1 研究方法 （1）掌握整体设计过程并能在设计过程中融汇贯通到各个环节的设计中。 （2）确定储罐容器及零部件工艺参数。 （3）确定封头、支座、人孔、各个法兰及基本参数的计算。 5.2 设计步骤及手段（1） 储罐的设计计算。根据工艺的要求，并考虑到制造安装和维护检修的方便来确定各部分结构形式。(根据工艺参数确定各部分几何尺寸；考虑压力、温度、腐蚀因素，选择筒体材料；对筒体 封头进行强度和稳定性计算、校核) （2） 决定并选择有关零部件。 （5） 人孔校核计算。 （6） 选择接管、管法兰、设备法兰。 （7） 支座形式的选择及计算。 （8） 用SW6-1998对数据进行校核。 （9） 绘图，包括装配图、部件图。 （10） 编制技术要求，提出制造、装配、检验等方面的要求。 （11）整理完成计算说明书 （12）绘制设备装配图及其各各零件图六、进度安排 1、2012年3月5日2012年3月16日 查阅文献，了解课题，撰写开题报告。2、2012年3月16日 2012年5月17日绘制流程方块图。3、2012年5月18日2012年6月10日 编写设计说明书，撰写论文，准备答辩。7、 方案的可行性分析每根火炬排放气总管都应设计分离罐，用以分离气体夹带的液滴或可能发生的两相流中的液相，为防止火雨，分离罐的分离能力至少将400m的液滴分离下来，最好将150m的液滴也分离下来，尽量减少液滴夹带。分离罐选用直径一般为其长度的1/21/3，并为火炬总管尺寸的34.5倍。根据压力容器设计遵循国家及行业相关标准、规范和规定设计与制造。装置经济性能良好，安全性高。8、 参考文献钢制化工容器设计基础规定 HG20584固定式压力容器安全技术监察规程TSG R0004-2009(2)钢制卧式容器NB/T4731-2005 工程建设标准强制性条文钢制压力容器GB150-2009低温压力容器用低合金钢钢板 GB3531-2008承压设备焊接工艺评定NB/T47014-20钢制压力容器焊接规程 JB/T