液化天然氣裝備設(shè)計(jì)技術(shù)：LNG鐵路槽車(chē)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(diǎn)    003
1.1.4 我國(guó)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(guó)外研究現(xiàn)狀分析    010
1.4 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析    013
1.5 我國(guó)LNG 鐵路運(yùn)輸?shù)目尚行苑治?   017
1.6 過(guò)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(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)概述    020
2.1.1 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)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(chē)設(shè)計(jì)基本參數(shù)    025
2.2.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容及思路    025
2.2.2 設(shè)計(jì)依據(jù)及標(biāo)準(zhǔn)    026
2.2.3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)    026
2.3 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)    027
2.3.1 內(nèi)膽常規(guī)設(shè)計(jì)    027
2.3.2 保冷層設(shè)計(jì)計(jì)算    033
2.3.3 外膽常規(guī)設(shè)計(jì)    036
2.3.4 外膽加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)    041
2.3.5 內(nèi)壓容器下支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    043
2.3.6 車(chē)體通過(guò)性能校核    044
2.4 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)強(qiáng)度基本校核    045
2.4.1 質(zhì)量載荷計(jì)算    045
2.4.2 內(nèi)膽軸向定位支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    046
2.4.3 開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算    047
2.5 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)安全附件和管路設(shè)計(jì)    055
2.5.1 安全閥設(shè)計(jì)計(jì)算    055
2.5.2 爆破片設(shè)計(jì)計(jì)算    059
2.5.3 測(cè)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(jì)    061
2.6 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)漏熱校核設(shè)計(jì)計(jì)算    062
2.6.1 罐車(chē)夾層允許漏熱    062
2.6.2 罐車(chē)支撐結(jié)構(gòu)漏熱    063
2.6.3 充泄管道漏熱近似計(jì)算    064
2.7 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)卸載工藝流程    064
2.7.1 LNG 卸車(chē)方式    064
2.7.2 LNG 卸車(chē)操作流程    064
2.7.3 LNG 卸車(chē)工藝流程圖    065
2.8 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)安全問(wèn)題及管理措施    068
2.8.1 LNG 物性特點(diǎn)    068
2.8.2 LNG 運(yùn)輸安全問(wèn)題    068
2.8.3 LNG 運(yùn)輸管理措施    069
2.9 罐車(chē)設(shè)計(jì)結(jié)果匯總    069
參考文獻(xiàn)    071
第3章 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)系統(tǒng)傳熱及流場(chǎng)數(shù)值模擬
3.1 LNG 鐵路運(yùn)輸設(shè)計(jì)概述    073
3.1.1 LNG 鐵路罐車(chē)簡(jiǎn)介    073
3.1.2 數(shù)值模擬軟件簡(jiǎn)介    074
3.2 LNG 鐵路運(yùn)輸設(shè)計(jì)基本參數(shù)    076
3.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)    076
3.2.2 主要設(shè)計(jì)參數(shù)    076
3.3 LNG 鐵路運(yùn)輸罐車(chē)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    077
3.3.1 內(nèi)膽常規(guī)設(shè)計(jì)    077
3.3.2 保冷層設(shè)計(jì)    079
3.3.3 外膽常規(guī)設(shè)計(jì)    083
3.3.4 內(nèi)膽加強(qiáng)圈設(shè)計(jì)    084
3.3.5 內(nèi)膽下支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    086
3.4 LNG 鐵路罐車(chē)強(qiáng)度基本校核    088
3.4.1 質(zhì)量載荷計(jì)算    088
3.4.2 內(nèi)膽軸向定位支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    089
3.4.3 開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)計(jì)算    090
3.5 LNG 鐵路輸運(yùn)罐車(chē)流場(chǎng)和傳熱模擬    095
3.5.1 結(jié)構(gòu)建模    095
3.5.2 流場(chǎng)分布模擬    095
參考文獻(xiàn)    105
第4章 過(guò)臨界超高速LNG 鐵路槽車(chē)傳熱及流場(chǎng)數(shù)值模擬
4.1 球罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    106
4.1.1 基礎(chǔ)資料    106
4.1.2 內(nèi)壓球殼計(jì)算    108
4.1.3 保冷層設(shè)計(jì)    111
4.1.4 外壓球殼計(jì)算    112
4.1.5 球殼質(zhì)量計(jì)算    113
4.1.6 載荷計(jì)算    116
4.1.7 支柱計(jì)算    119
4.1.8 地腳螺栓計(jì)算    125
4.1.9 支柱底板計(jì)算    126
4.1.10 拉桿計(jì)算    127
4.1.11 支柱與球殼連接最低點(diǎn)應(yīng)力校核    130
4.1.12 安全泄放計(jì)算    132
4.2 流場(chǎng)數(shù)值及傳熱模擬    133
4.2.1 流場(chǎng)數(shù)值模擬    133
4.2.2 傳熱數(shù)值模擬    144
4.2.3 過(guò)臨界傳熱模擬    149
參考文獻(xiàn)    151
第5章 過(guò)臨界超高速LNG 鐵路槽車(chē)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5.1 概述    153
5.1.1 球罐發(fā)展歷程    153
5.1.2 球罐簡(jiǎn)介    154
5.2 球罐初步設(shè)計(jì)    157
5.3 球罐設(shè)計(jì)計(jì)算    158
5.3.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定    158
5.3.2 內(nèi)壓球殼計(jì)算    159
5.3.3 保冷層設(shè)計(jì)計(jì)算    160
5.3.4 外壓球殼計(jì)算    162
5.3.5 球罐質(zhì)量計(jì)算    163
5.3.6 地震載荷計(jì)算    165
5.3.7 彎矩計(jì)算    167
5.3.8 支柱計(jì)算    167
5.3.9 地腳螺栓計(jì)算    174
5.3.10 支柱底板    176
5.3.11 拉桿計(jì)算    177
5.3.12 球罐與支柱連接最低點(diǎn)的應(yīng)力校核    179
5.3.13 設(shè)計(jì)匯總    182
5.4 球殼瓣片尺寸計(jì)算    183
5.5 安全泄放計(jì)算    185
參考文獻(xiàn)    187
第6章 高寒地區(qū)鐵路沿線(xiàn)LNG 貯運(yùn)站系統(tǒng)及主設(shè)備設(shè)計(jì)
6.1 球罐初步設(shè)計(jì)    188
6.1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)確定    188
6.1.2 耐壓試驗(yàn)壓力    190
6.2 球罐設(shè)計(jì)計(jì)算    190
6.2.1 內(nèi)壓球殼計(jì)算    190
6.2.2 保冷層設(shè)計(jì)計(jì)算    192
6.2.3 外壓球殼計(jì)算    194
6.2.4 球罐質(zhì)量計(jì)算    195
6.2.5 地震載荷計(jì)算    197
6.2.6 彎矩計(jì)算    199
6.2.7 支柱計(jì)算    200
6.2.8 地腳螺栓計(jì)算    206
6.2.9 支柱底板計(jì)算    207
6.2.10 拉桿計(jì)算    208
6.2.11 連接最低點(diǎn)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(jì)算    213
6.4 球殼分瓣計(jì)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(jì)    220
6.5.1 汽化工藝流程    220
6.5.2 閥門(mén)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(xiàn)LNG 貯運(yùn)站系統(tǒng)傳熱及流場(chǎng)數(shù)值模擬
7.1 球罐設(shè)計(jì)計(jì)算    227
7.1.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù)    227
7.1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)    228
7.1.3 壓力試驗(yàn)方法    228
7.2 球殼計(jì)算    229
7.2.1 內(nèi)壓球殼計(jì)算    229
7.2.2 保冷層設(shè)計(jì)計(jì)算    230
7.2.3 外壓球殼計(jì)算    232
7.2.4 球罐質(zhì)量計(jì)算    232
7.3 載荷計(jì)算    235
7.3.1 地震載荷計(jì)算    235
7.3.2 彎矩計(jì)算    237
7.3.3 支柱計(jì)算    237
7.3.4 地腳螺栓計(jì)算    244
7.3.5 支柱底板計(jì)算    245
7.3.6 拉桿計(jì)算    246
7.3.7 支柱與球殼連接最低點(diǎn)計(jì)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(jì)總匯    251
7.5 流場(chǎng)數(shù)值及傳熱數(shù)值模擬    252
7.5.1 流場(chǎng)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(jì)
8.1 LNG 鐵路罐式集裝箱系統(tǒng)    270
8.1.1 LNG 鐵路集裝箱簡(jiǎn)介    270
8.1.2 LNG 鐵路罐式集裝箱特點(diǎn)    271
8.1.3 LNG 鐵路罐式集裝箱設(shè)計(jì)原則    271
8.2 LNG 鐵路罐式集裝箱系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    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(jì)計(jì)算    274
8.2.3 內(nèi)圓筒結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    277
8.2.4 罐箱保冷層設(shè)計(jì)    278
8.2.5 外筒筒體設(shè)計(jì)計(jì)算    279
8.2.6 內(nèi)圓筒容器支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    283
8.2.7 安全附件選型    284
8.3 LNG 鐵路罐式集裝箱開(kāi)孔及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)    285
8.3.1 人孔補(bǔ)強(qiáng)    285
8.3.2 應(yīng)力校核計(jì)算    288
8.4 LNG 罐式集裝箱安全部件設(shè)計(jì)選型    291
8.4.1 安全閥設(shè)計(jì)計(jì)算    291
8.4.2 扶梯設(shè)計(jì)    292
8.5 LNG 鐵路罐式集裝箱框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)    292
8.5.1 材料選擇    292
8.5.2 橫梁應(yīng)力計(jì)算    293
8.5.3 立柱應(yīng)力計(jì)算    294
8.5.4 底部斜撐應(yīng)力計(jì)算    295
8.5.5 斜撐及補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)    296
參考文獻(xiàn)    297
致謝