帶有熱角保護(hù)的金屬全包容儲(chǔ)罐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低溫及深冷介質(zhì)儲(chǔ)存設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種帶有熱角保護(hù)的金屬全包容儲(chǔ)罐。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)低溫產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，尤其是伴隨我國(guó)LNG市場(chǎng)的迅速擴(kuò)大，液化空分、城市燃?xì)庹{(diào)峰站、接收站、氣化站等正經(jīng)歷蓬勃式發(fā)展，數(shù)量與日倶增，作為終端儲(chǔ)存設(shè)備的大型低溫常壓儲(chǔ)罐，其安全性越來(lái)越受到各方的重視。
[0003]由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)的一系列問(wèn)題，因土地引發(fā)的社會(huì)矛盾日趨激烈，同時(shí)土地價(jià)格也是節(jié)節(jié)攀升，而較早用于儲(chǔ)存低溫介質(zhì)的單包容式常壓儲(chǔ)罐作為一種大型終端儲(chǔ)存設(shè)備，其設(shè)備本體建造就要占去大量的土地，加之從單包容儲(chǔ)罐的安全性考慮，低溫介質(zhì)儲(chǔ)存工廠需為其預(yù)留大量土地空間作為安全圍堰，用于防備儲(chǔ)存低溫介質(zhì)泄漏造成的安全隱患。同時(shí)，低溫常壓儲(chǔ)罐儲(chǔ)存介質(zhì)量大，設(shè)備泄漏事故會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，基于以上事實(shí)，低溫常壓?jiǎn)伟菔絻?chǔ)罐的安全可靠性越來(lái)越受到各方質(zhì)疑。
[0004]由于單包容式儲(chǔ)罐存在的所述缺點(diǎn)，對(duì)于開(kāi)發(fā)一種能夠避免儲(chǔ)存低溫介質(zhì)泄漏，能夠省去安全圍堰的設(shè)置，同時(shí)又能夠避免儲(chǔ)存低溫介質(zhì)泄漏而造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失的全包容式低溫常壓儲(chǔ)罐尤為迫切。全包容式儲(chǔ)罐分為預(yù)應(yīng)力混凝土全包容式儲(chǔ)罐和金屬全包容式儲(chǔ)罐，由于預(yù)應(yīng)力混凝土全包容儲(chǔ)罐建造昂貴，所以開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)金屬全包容儲(chǔ)罐市場(chǎng)潛力巨大。
[0005]金屬全包容儲(chǔ)罐主要由主容器、設(shè)置于主容器外圍將主容器包容于其內(nèi)的次容器，以及主容器和次容器之間的絕熱系統(tǒng)構(gòu)成，次容器位于儲(chǔ)罐基礎(chǔ)上。當(dāng)主容器發(fā)生泄漏時(shí)，次容器能夠盛裝泄漏的低溫介質(zhì)，又能保持氣密性，并能穩(wěn)定向外排放蒸發(fā)氣(以下簡(jiǎn)稱(chēng)B0G氣體)。但是，次容器初始處于環(huán)境溫度下，在主容器發(fā)生泄漏工況下，如泄露介質(zhì)突然與次容器相接觸，會(huì)產(chǎn)生巨大的溫差應(yīng)力和熱沖擊，特別是在次容器筒體與底板連接的大角焊縫位置，由于角焊縫在制作過(guò)程中容易出現(xiàn)夾渣、殘余焊接應(yīng)力等缺陷，在溫差應(yīng)力和熱沖擊共同作用下使得大角焊縫位置極有可能出現(xiàn)焊接失效。同時(shí)，如果泄露介質(zhì)的冷量傳遞到次容器底板位置時(shí)，還會(huì)使次容器底板下部與空氣接觸位置結(jié)霜、結(jié)冰，對(duì)次容器底板和儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的安全造成危害。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目的在于提供一種帶有熱角保護(hù)的金屬全包容儲(chǔ)罐，解決現(xiàn)有技術(shù)的金屬全容式儲(chǔ)罐在泄露工況下次容器角部容易出現(xiàn)焊接失效的問(wèn)題。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種帶有熱角保護(hù)的金屬全包容儲(chǔ)罐，包括由耐低溫鋼制成的主容器和次容器，主容器和次容器均包括筒體和底板，主容器位于次容器內(nèi)部;所述次容器的內(nèi)側(cè)下部設(shè)有耐低溫的熱角保護(hù)結(jié)構(gòu);所述熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)包括熱角保護(hù)筒體、連接并封閉熱角保護(hù)筒體底部的熱角保護(hù)底板，以及連接熱角保護(hù)筒體頂部與所述次容器的筒體的封板;所述熱角保護(hù)筒體與所述次容器的筒體之間以及所述熱角保護(hù)底板與所述次容器的底板之間均設(shè)置有由高強(qiáng)度保冷材料構(gòu)成的高強(qiáng)度保冷層;所述熱角保護(hù)筒體與所述主容器的筒體之間設(shè)有夾層隔熱層，所述熱角保護(hù)底板與所述主容器的底板之間設(shè)有底部隔熱層。
[0008]優(yōu)選地，所述熱角保護(hù)筒體與所述熱角保護(hù)底板垂直。
[0009]優(yōu)選地，所述次容器的筒體內(nèi)壁設(shè)有支撐環(huán);所述封板呈環(huán)形，封板的外圈焊接于所述支撐環(huán)上，封板的內(nèi)圈與所述熱角保護(hù)筒體焊接。
[0010]優(yōu)選地，所述封板與其下方的所述高強(qiáng)度保冷層之間設(shè)有彈性棉。
[0011 ]優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度保冷材料為泡沫玻璃磚。
[0012]優(yōu)選地，所述高強(qiáng)度保冷層由多塊泡沫玻璃磚堆砌而成，泡沫玻璃磚之間采用低溫膠密封，并通過(guò)低溫膠與所述次容器的筒體、所述熱角保護(hù)筒體粘結(jié)。
[0013]優(yōu)選地，所述次容器的底板與所述高強(qiáng)度保冷層之間，以及所述熱角保護(hù)底板與所述高強(qiáng)度保冷層之間均設(shè)有混凝土找平層。
[0014]優(yōu)選地，所述底部隔熱層包括珠光砂混凝土圈梁和位于珠光砂混凝土圈梁內(nèi)的泡沫玻璃磚;所述底部隔熱層上下表面分別通過(guò)混凝土找平層與所述主容器的底板、所述熱角保護(hù)底板相接;所述夾層隔熱層采用珠光砂保冷材料。
[0015]優(yōu)選地，所述熱角保護(hù)筒體與所述次容器的筒體之間的間距為150mm?450mm。
[0016]優(yōu)選地，所述熱角保護(hù)筒體和所述熱角保護(hù)底板的厚度為3mm?6mm。
[0017]由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于:本實(shí)用新型的金屬全包容儲(chǔ)罐中，利用熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)與次容器之間形成一隔離空間，可防止低溫介質(zhì)進(jìn)入次容器的底角部區(qū)域，有效阻隔低溫介質(zhì)對(duì)次容器大角焊縫、次容器底板及儲(chǔ)罐基礎(chǔ)的直接侵害，保證了儲(chǔ)罐的安全;熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)與次容器之間設(shè)置的高強(qiáng)度保冷層阻隔低溫介質(zhì)從熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)底部和側(cè)部方向的冷量傳遞，降低冷量對(duì)次容器的不利影響，同時(shí)高強(qiáng)度保冷層對(duì)熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)起到支撐作用，降低對(duì)熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求，使得熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)可選用盡可能薄的鋼板，增強(qiáng)冷收縮性能。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1中A處局部放大示意圖。
[0020]圖3是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例拱頂?shù)钠矫娼Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖4是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例拱頂?shù)膫?cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例頂部位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)與次容器的配合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7是圖6中B處局部放大示意圖。
[0025]圖8是本實(shí)用新型金屬全包容儲(chǔ)罐優(yōu)選實(shí)施例主容器與次容器之間夾層的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖9是圖8中C處局部放大示意圖。
[0027]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:100、金屬全包容儲(chǔ)罐;200、儲(chǔ)罐基礎(chǔ)；1、主容器；11、主容器筒體；12、主容器底板；121、邊緣板；122、中幅板；13、彈性棉；14、棉布；15、玻璃絲布；16、加強(qiáng)筋;2、次容器;21、次容器筒體;211、支撐環(huán);22、次容器底板;221、邊緣板;222、中幅板;23、拱頂;231、頂蓋板;232、中心環(huán);233、徑向梁;234、環(huán)向梁;24、承壓環(huán);25、抗壓圈；26、拉桿;27、吊頂;271、密封擋板;28、玻璃纖維棉;29、彈性棉;3、熱角保護(hù)結(jié)構(gòu);31、熱角保護(hù)筒體；
32、熱角保護(hù)底板;33、封板;34、焊接墊板;35、焊接墊板;36、壓縮彈性棉;4、高強(qiáng)度保冷層；41、泡沫玻璃磚;42、低溫膠;5、底部隔熱層;51、珠光砂混凝土圈梁;52、泡沫玻璃磚;6、保冷材料;7、混凝土找平層;8、錨固裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0028]體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施方式將在以下的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本實(shí)用新型能夠在不同的實(shí)施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本實(shí)用新型的范圍，且其中的說(shuō)明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本實(shí)用新型。
[0029]本實(shí)用新型提供一種帶有熱角保護(hù)的金屬全包容儲(chǔ)罐(以下簡(jiǎn)稱(chēng)金屬全包容儲(chǔ)罐)，用于低溫及深冷介質(zhì)(以下統(tǒng)稱(chēng)“低溫介質(zhì)”)的儲(chǔ)存，適用溫度最低可達(dá)_200°C左右。
[0030]參閱圖1和圖2，本實(shí)施例的金屬全包容儲(chǔ)罐100位于儲(chǔ)罐基礎(chǔ)200上，該金屬全包容儲(chǔ)罐100主要包括:主容器1、次容器2、熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)3，以及附屬的絕熱系統(tǒng)。主容器1、次容器2和熱角保護(hù)結(jié)構(gòu)3均為耐低溫的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)能夠滿足存儲(chǔ)介質(zhì)最低溫度的使用要求，一般可采用奧氏體不銹鋼或9%鎳鋼。
[0031]主容器1俗稱(chēng)內(nèi)罐，主要用于盛裝低溫介質(zhì)，其為敞口型自支撐式鋼制儲(chǔ)罐。主容器1包括立式圓筒形的主容器筒體11和位于主容器筒體11底部的主容器底板12。主容器筒體11和主容器底板12所圍合的空間即用來(lái)儲(chǔ)存低溫介質(zhì)。
[0032]主容器筒體11采用不等厚設(shè)計(jì)原則，主容器筒體11壁上可設(shè)置加強(qiáng)筋保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;主容器筒體11通過(guò)錨固裝置8與儲(chǔ)罐基礎(chǔ)200錨固。
[0033]主容器底板12由環(huán)形的邊緣板121和位于邊緣板121內(nèi)的中幅板122形成組合式承壓結(jié)構(gòu)，邊緣板121與主容器筒體11連接固定。
[0034]次容器2俗稱(chēng)外罐，其為具有氣密性的自支撐式鋼制儲(chǔ)罐。次容器2位于主容器1的外圍，將主容器1包容于其內(nèi)，并與主容器1之間具有間隔。
[0035]次容器2主要包括立式圓筒形的次容器筒體21、位于次容器筒體21底部的次容器底板22、位于次容器筒體21頂部的拱頂23。拱頂23與次容器筒體21之間還設(shè)置抗壓圈25和承壓環(huán)24，具體可參照現(xiàn)有技術(shù)。
[0036]次容器2在主容器1正常工況下主要用來(lái)盛裝B0G氣體和保冷材料，在主容器1泄漏工況下用來(lái)盛裝泄漏低溫介質(zhì)和B0G，并保證結(jié)構(gòu)的氣密性?？箟喝?5、承壓環(huán)24及拱頂23需要根據(jù)實(shí)際情況選取材料，原則上允許選用低合金鋼或碳鋼，為了最大程度上保證儲(chǔ)罐在事故工況下的安全性能，多選取奧氏體不銹鋼或9%鎳鋼，當(dāng)拱頂23選用低合金鋼或碳鋼時(shí)，其頂部必須設(shè)置滴液托盤(pán)結(jié)構(gòu)，以避免頂部工藝管道等發(fā)生泄漏時(shí)對(duì)次容器2頂?shù)挠绊憽?br>[0037]次容器筒體21上可根據(jù)需要設(shè)置加強(qiáng)筋，次容器底板22由環(huán)形的邊緣板221和位于邊緣板221內(nèi)的中幅板222組成承壓底板。次容器底板22置于儲(chǔ)罐基礎(chǔ)200上，次容器筒體21通過(guò)錨固裝置8與儲(chǔ)罐基礎(chǔ)200錨固。
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