液化天然氣裝備設(shè)計技術(shù)：LNG鐵路槽車卷

第1章 緒論
1.1 天然氣與LNG    001
1.1.1 天然氣與LNG 的物理特性    001
1.1.2 LNG 主要用途    002
1.1.3 LNG 主要優(yōu)點    003
1.1.4 我國LNG 供需區(qū)域分布    004
1.2 LNG 運(yùn)輸工具發(fā)展情況    005
1.2.1 LNG 運(yùn)輸方式    005
1.2.2 LNG 運(yùn)輸容器    009
1.3 國外研究現(xiàn)狀分析    010
1.4 國內(nèi)研究現(xiàn)狀分析    013
1.5 我國LNG 鐵路運(yùn)輸?shù)目尚行苑治?   017
1.6 過臨界鐵路運(yùn)輸    017
參考文獻(xiàn)    019
第2章 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
2.1 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車概述    020
2.1.1 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車背景    020
2.1.2 低溫壓力容器發(fā)展現(xiàn)狀    022
2.2 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車設(shè)計基本參數(shù)    025
2.2.1 設(shè)計內(nèi)容及思路    025
2.2.2 設(shè)計依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)    026
2.2.3 主要設(shè)計參數(shù)    026
2.3 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計    027
2.3.1 內(nèi)膽常規(guī)設(shè)計    027
2.3.2 保冷層設(shè)計計算    033
2.3.3 外膽常規(guī)設(shè)計    036
2.3.4 外膽加強(qiáng)圈設(shè)計    041
2.3.5 內(nèi)壓容器下支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計    043
2.3.6 車體通過性能校核    044
2.4 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車強(qiáng)度基本校核    045
2.4.1 質(zhì)量載荷計算    045
2.4.2 內(nèi)膽軸向定位支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計    046
2.4.3 開孔及補(bǔ)強(qiáng)計算    047
2.5 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車安全附件和管路設(shè)計    055
2.5.1 安全閥設(shè)計計算    055
2.5.2 爆破片設(shè)計計算    059
2.5.3 測量裝置選型    060
2.5.4 真空夾層安全泄放裝置的選型    061
2.5.5 扶梯和罐內(nèi)管路設(shè)計    061
2.6 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車漏熱校核設(shè)計計算    062
2.6.1 罐車夾層允許漏熱    062
2.6.2 罐車支撐結(jié)構(gòu)漏熱    063
2.6.3 充泄管道漏熱近似計算    064
2.7 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車卸載工藝流程    064
2.7.1 LNG 卸車方式    064
2.7.2 LNG 卸車操作流程    064
2.7.3 LNG 卸車工藝流程圖    065
2.8 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車安全問題及管理措施    068
2.8.1 LNG 物性特點    068
2.8.2 LNG 運(yùn)輸安全問題    068
2.8.3 LNG 運(yùn)輸管理措施    069
2.9 罐車設(shè)計結(jié)果匯總    069
參考文獻(xiàn)    071
第3章 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車系統(tǒng)傳熱及流場數(shù)值模擬
3.1 LNG 鐵路運(yùn)輸設(shè)計概述    073
3.1.1 LNG 鐵路罐車簡介    073
3.1.2 數(shù)值模擬軟件簡介    074
3.2 LNG 鐵路運(yùn)輸設(shè)計基本參數(shù)    076
3.2.1 設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)    076
3.2.2 主要設(shè)計參數(shù)    076
3.3 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車結(jié)構(gòu)設(shè)計    077
3.3.1 內(nèi)膽常規(guī)設(shè)計    077
3.3.2 保冷層設(shè)計    079
3.3.3 外膽常規(guī)設(shè)計    083
3.3.4 內(nèi)膽加強(qiáng)圈設(shè)計    084
3.3.5 內(nèi)膽下支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計    086
3.4 LNG 鐵路罐車強(qiáng)度基本校核    088
3.4.1 質(zhì)量載荷計算    088
3.4.2 內(nèi)膽軸向定位支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計    089
3.4.3 開孔及補(bǔ)強(qiáng)計算    090
3.5 LNG 鐵路輸運(yùn)罐車流場和傳熱模擬    095
3.5.1 結(jié)構(gòu)建模    095
3.5.2 流場分布模擬    095
參考文獻(xiàn)    105
第4章 過臨界超高速LNG 鐵路槽車傳熱及流場數(shù)值模擬
4.1 球罐結(jié)構(gòu)設(shè)計    106
4.1.1 基礎(chǔ)資料    106
4.1.2 內(nèi)壓球殼計算    108
4.1.3 保冷層設(shè)計    111
4.1.4 外壓球殼計算    112
4.1.5 球殼質(zhì)量計算    113
4.1.6 載荷計算    116
4.1.7 支柱計算    119
4.1.8 地腳螺栓計算    125
4.1.9 支柱底板計算    126
4.1.10 拉桿計算    127
4.1.11 支柱與球殼連接最低點應(yīng)力校核    130
4.1.12 安全泄放計算    132
4.2 流場數(shù)值及傳熱模擬    133
4.2.1 流場數(shù)值模擬    133
4.2.2 傳熱數(shù)值模擬    144
4.2.3 過臨界傳熱模擬    149
參考文獻(xiàn)    151
第5章 過臨界超高速LNG 鐵路槽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
5.1 概述    153
5.1.1 球罐發(fā)展歷程    153
5.1.2 球罐簡介    154
5.2 球罐初步設(shè)計    157
5.3 球罐設(shè)計計算    158
5.3.1 設(shè)計參數(shù)確定    158
5.3.2 內(nèi)壓球殼計算    159
5.3.3 保冷層設(shè)計計算    160
5.3.4 外壓球殼計算    162
5.3.5 球罐質(zhì)量計算    163
5.3.6 地震載荷計算    165
5.3.7 彎矩計算    167
5.3.8 支柱計算    167
5.3.9 地腳螺栓計算    174
5.3.10 支柱底板    176
5.3.11 拉桿計算    177
5.3.12 球罐與支柱連接最低點的應(yīng)力校核    179
5.3.13 設(shè)計匯總    182
5.4 球殼瓣片尺寸計算    183
5.5 安全泄放計算    185
參考文獻(xiàn)    187
第6章 高寒地區(qū)鐵路沿線LNG 貯運(yùn)站系統(tǒng)及主設(shè)備設(shè)計
6.1 球罐初步設(shè)計    188
6.1.1 設(shè)計參數(shù)確定    188
6.1.2 耐壓試驗壓力    190
6.2 球罐設(shè)計計算    190
6.2.1 內(nèi)壓球殼計算    190
6.2.2 保冷層設(shè)計計算    192
6.2.3 外壓球殼計算    194
6.2.4 球罐質(zhì)量計算    195
6.2.5 地震載荷計算    197
6.2.6 彎矩計算    199
6.2.7 支柱計算    200
6.2.8 地腳螺栓計算    206
6.2.9 支柱底板計算    207
6.2.10 拉桿計算    208
6.2.11 連接最低點a 應(yīng)力校核    210
6.2.12 連接焊縫強(qiáng)度校核    212
6.3 安全泄放計算    213
6.4 球殼分瓣計算    214
6.4.1 赤道板和上溫帶合板    214
6.4.2 赤道帶    215
6.4.3 極板    216
6.5 LNG 汽化系統(tǒng)設(shè)計    220
6.5.1 汽化工藝流程    220
6.5.2 閥門與法蘭選型    224
6.6 附件    224
參考文獻(xiàn)    226
第7章 高寒地區(qū)鐵路沿線LNG 貯運(yùn)站系統(tǒng)傳熱及流場數(shù)值模擬
7.1 球罐設(shè)計計算    227
7.1.1 主要設(shè)計參數(shù)    227
7.1.2 設(shè)計依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)    228
7.1.3 壓力試驗方法    228
7.2 球殼計算    229
7.2.1 內(nèi)壓球殼計算    229
7.2.2 保冷層設(shè)計計算    230
7.2.3 外壓球殼計算    232
7.2.4 球罐質(zhì)量計算    232
7.3 載荷計算    235
7.3.1 地震載荷計算    235
7.3.2 彎矩計算    237
7.3.3 支柱計算    237
7.3.4 地腳螺栓計算    244
7.3.5 支柱底板計算    245
7.3.6 拉桿計算    246
7.3.7 支柱與球殼連接最低點計算    249
7.3.8 支柱與球殼連接焊縫強(qiáng)度校核    251
7.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計總匯    251
7.5 流場數(shù)值及傳熱數(shù)值模擬    252
7.5.1 流場數(shù)值模擬    252
7.5.2 傳熱數(shù)值模擬    260
參考文獻(xiàn)    268
第8章 200m3 LNG 鐵路集裝箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計
8.1 LNG 鐵路罐式集裝箱系統(tǒng)    270
8.1.1 LNG 鐵路集裝箱簡介    270
8.1.2 LNG 鐵路罐式集裝箱特點    271
8.1.3 LNG 鐵路罐式集裝箱設(shè)計原則    271
8.2 LNG 鐵路罐式集裝箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計    273
8.2.1 鐵路罐箱圓筒形式介紹    273
8.2.2 罐箱內(nèi)圓筒設(shè)計計算    274
8.2.3 內(nèi)圓筒結(jié)構(gòu)設(shè)計    277
8.2.4 罐箱保冷層設(shè)計    278
8.2.5 外筒筒體設(shè)計計算    279
8.2.6 內(nèi)圓筒容器支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計    283
8.2.7 安全附件選型    284
8.3 LNG 鐵路罐式集裝箱開孔及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計    285
8.3.1 人孔補(bǔ)強(qiáng)    285
8.3.2 應(yīng)力校核計算    288
8.4 LNG 罐式集裝箱安全部件設(shè)計選型    291
8.4.1 安全閥設(shè)計計算    291
8.4.2 扶梯設(shè)計    292
8.5 LNG 鐵路罐式集裝箱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計    292
8.5.1 材料選擇    292
8.5.2 橫梁應(yīng)力計算    293
8.5.3 立柱應(yīng)力計算    294
8.5.4 底部斜撐應(yīng)力計算    295
8.5.5 斜撐及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計    296
參考文獻(xiàn)    297
致謝