液化二甲醚钢瓶的设计与试验研究

• 作 者: 刘杰
• 发表日期: 2009年期
• 关键词: 二甲醚 钢瓶 设计 试验

目前,新型能源——二甲醚在推广应用中存在的瓶颈环节,主要是包装物不符合国家法规要求,没有实现气瓶专用。工程中通常用液化石油气瓶来盛装二甲醚,因为二甲醚是由两个甲基与一个氧原子结合组成其分子,结构不稳定。虽然二甲醚对钢瓶的钢材和阀门的铜材不具有氧化性,但对液化石油气瓶阀的橡胶密封圈有氧化性,最终导致瓶阀橡胶密封圈失效而引起钢瓶阀门漏气。因此,急需要有能够储存和运输二甲醚的容器(专用液化二甲醚钢瓶)才能达到使用的目的。为此,本论文结合《液化二甲醚钢瓶》国家标准的报批,对液化二甲醚专用的钢瓶进行设计和试制,并对设计制造好的液化二甲醚钢瓶进行应力测试和爆破试验,通过试验来检验本文提出的设计方法和制造方法的可行性和可靠性。论文主要内容有:1)介绍二甲醚作为城镇燃气应用的意义、基础,分析应用中存在的问题,对二甲醚储罐及钢瓶的压力参数、腐蚀性进行分析,介绍国内外相关研究的现状。2)给出液化二甲醚钢瓶设计的基本结构,并对钢瓶的筒体、封头、瓶阀、安全泄放装置、护罩和底座等结构进行设计或给出设计原则,介绍结构相关的生产工艺。3)参考GB 5842-2006《液化石油气钢瓶》,根据二甲醚的性质要求和工作温度、工作压力、容积、主要技术要求并与液化石油气的性质进行比较,应用无力矩理论对二甲醚钢瓶进行应力分析和强度公式推导,选取合适的材质和安全附件进行各项设计计算(容积计算、强度计算、刚度校核、设计壁厚等)。4)进行液化二甲醚钢瓶的水压试验、气密性试验、材料力学性能试验、水压爆破试验和疲劳等一系列试验,验证所设计的钢瓶结构的合理性以及强度的安全性。