專利名稱：低溫存儲罐的制作方法
低溫存儲罐
背景技術(shù)：
近到19世紀(jì)50年代，圖I中示出的雙壁式球形罐100用于低溫液體存儲。這些雙壁式球形罐100支承在管狀碳鋼支腿102上。雙壁式球形罐100在直徑上典型地為十英尺至十五英尺，并且包括內(nèi)部不銹鋼焊接殼104和外部碳鋼焊接殼106。內(nèi)部不銹鋼焊接殼104和外部碳鋼焊接殼106之間的空隙空間的底部三分之一填充有泡沫玻璃塊108，而其余部分則填充有珍珠巖隔離材料110。管狀碳鋼支腿102通過混凝土基礎(chǔ)112支承在地基114上，并且使用錨定螺栓組件116將管狀碳鋼支腿102緊固到混凝土基礎(chǔ)112上。傳統(tǒng)焊接平底低溫液體存儲罐
但是，隨著對液體體積的行業(yè)需求增加，低溫液體存儲行業(yè)不再使用雙壁式球形罐100，并且開始使用圖2中示出的焊接殼平底低溫液體存儲罐200。低溫液體存儲行業(yè)轉(zhuǎn)移到焊接殼平底低溫液體存儲罐200主要是因?yàn)樗鼈兡軌虮４孑^大的液體體積，它們的構(gòu)造 成本較低，以及它們易于維護(hù)。自從19世紀(jì)50年代晚期以來，使用同樣的原理來繼續(xù)設(shè)計(jì)和制造傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200。如圖2中示出的那樣，傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200包括內(nèi)罐202和外罐204，其中在內(nèi)罐202和外罐204之間有空隙空間206?？障犊臻g206大體填充有珍珠巖隔離體208。內(nèi)罐202是保存低溫液體的加壓不銹鋼焊接罐。內(nèi)罐202包括不銹鋼底板210、卷狀不銹鋼壁板條212和不銹鋼拱頂214。使用不銹鋼電極在現(xiàn)場焊接所有不銹鋼底板210、卷狀不銹鋼壁板條212和不銹鋼拱頂214，并且然后在安裝地點(diǎn)對它們進(jìn)行焊縫測試。外罐204包括碳鋼底板216、卷狀碳鋼壁板條218和碳鋼拱頂220，由于需要大規(guī)模的現(xiàn)場焊接的原因，它們都是在車間加工的，而不是在車間完工的。傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200首先由可扎根在地基224中的多個混凝土柱或樁222支承。樁222支承高位混凝土基礎(chǔ)226。高位混凝土基礎(chǔ)226可為例如大約三英尺至四英尺厚。高位混凝土基礎(chǔ)226支承碳鋼底板216。然后碳鋼底板216支承第一平坦混凝土砌層228。第一平坦混凝土砌層228可為例如三英寸四英寸厚。然后泡沫玻璃塊230支托在第一平坦混凝土砌層228上。泡沫玻璃塊230可堆成例如四英尺厚。泡沫玻璃塊230的功能是提供所需的隔離，使得高位混凝土板層226的表面的溫度保持接近環(huán)境溫度。然后第二平坦混凝土砌層232支托在泡沫玻璃塊230上。第二平坦混凝土砌層232可為例如三英寸至四英寸厚。最后，不銹鋼底板210支托在第二平坦混凝土砌層232的頂部上。如圖3中示出的那樣，圖3是圖2中的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的下部區(qū)段的放大剖面截面，液體排出管234可穿過內(nèi)罐202的不銹鋼底板210的底部，并且延伸到用于存儲低溫液體的計(jì)量罐拖車填充分配系統(tǒng)(未顯示)。石棉隔離體236包裹在液體排出管234周圍，以提供足夠的隔離，因?yàn)榕菽ＡK230是固體，而且不易于模制成形成在液體排出管234周圍。另外，安裝不銹鋼盒區(qū)段238，以形成通過泡沫玻璃塊230的、用于液體排出管234的隧道通路。保護(hù)環(huán)或固持壁240對泡沫玻璃塊230的頂部基礎(chǔ)層和第二平坦混凝土砌層232提供另外的支承。使用碳鋼錨定帶242來將外罐204錨定到高位混凝土基礎(chǔ)226上。碳鋼錨定帶242可扎根在例如高位混凝土基礎(chǔ)226中。使用不銹鋼錨定帶244來將內(nèi)罐202錨定到高位混凝土基礎(chǔ)226上。不銹鋼錨定帶244也可扎根在例如高位混凝土基礎(chǔ)226上。外罐204的碳鋼底板216典型地布置在高位混凝土基礎(chǔ)226的頂部上，并且在預(yù)先確定的、在車間切割和準(zhǔn)備好的接縫處焊接就位。在繼續(xù)進(jìn)行第一平坦混凝土砌層228的澆注之前，對焊縫進(jìn)行真空測試。圖4是錨定件的放大圖，其包括如今使用的示例性傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的碳鋼錨定帶242、高位混凝土基礎(chǔ)226、不銹鋼錨定帶244、卷狀不銹鋼壁板條212和卷狀碳鋼壁板條218。如圖5中示出的那樣，傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的架設(shè)順序需要多個
耗時的步驟。首先，在步驟500中，對地面224平整，安裝樁222，澆注高位混凝土基礎(chǔ)226，以及將碳鋼錨定帶242和不銹鋼錨定帶244埋置到高位混凝土基礎(chǔ)226中。應(yīng)當(dāng)注意，傳統(tǒng)上，混凝土的各次澆注需要二十八(28)天的凝固時間。接下來，在步驟502中，將碳鋼底板216布置和焊接在高位混凝土基礎(chǔ)226的頂部上，并且對焊縫進(jìn)行真空測試，以確定它們的完整性。然后在步驟504中，將第一平坦混凝土砌層228澆注在碳鋼底板216的頂部上。然后在步驟506中，將泡沫玻璃塊230安裝在第一平坦混凝土砌層228上，并且在泡沫玻璃塊230中建立液體排出管234、石棉隔離體236和不銹鋼盒238。然后在步驟508中，將第二平坦混凝土砌層232置于泡沫玻璃塊230的頂部上。在步驟510中，布置不銹鋼底板210，并且焊接所有接縫且對它們進(jìn)行焊縫測試。接下來，然后在步驟512中，將卷狀碳鋼壁板條218焊接到彼此上而形成成環(huán)的卷狀碳鋼壁板條218，將成環(huán)的卷狀碳鋼壁板條218焊接到碳鋼底板216和碳鋼錨定帶242上，并且對所有焊縫進(jìn)行測試。然后在步驟514中，將卷狀不銹鋼壁板條212焊接到彼此上而形成成環(huán)的卷狀不銹鋼壁板條212，然后將成環(huán)的卷狀不銹鋼壁板條212焊接到不銹鋼底板210和不銹鋼錨定帶244上，并且對所有焊縫進(jìn)行射線照相法測試。然后在步驟516中，將預(yù)先組裝好的不銹鋼拱頂214焊接到焊接卷狀不銹鋼壁板條212的頂部砌層上，并且進(jìn)行焊縫測試。在步驟518中，將外罐204的預(yù)先組裝好的碳鋼拱頂220焊接到卷狀碳鋼壁板條218的頂部砌層上，并且進(jìn)行焊縫測試。然后在步驟520中，對內(nèi)罐202進(jìn)行液壓氣動學(xué)測試，以模擬實(shí)際運(yùn)行壓力。在步驟522中，對外罐204進(jìn)行真空測試，以模擬實(shí)際運(yùn)行壓力。然后在步驟524中，將液體排出管234連接到分配系統(tǒng)(未顯示)上，對管道焊縫進(jìn)行壓力測試，并且清潔整個焊接殼平底低溫液體存儲罐200。接下來，在步驟526中，按照所需規(guī)范來對外罐204涂底漆和噴漆。最后，在步驟528中，將珍珠巖隔離體208安裝在內(nèi)罐202和外罐204之間的空隙空間206中。然后完成傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的構(gòu)造，并且其立即可用。圖6是用于如今普遍使用的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的內(nèi)罐202和外罐204兩者以及示例性低溫液體存儲罐700的焊接不銹鋼內(nèi)罐702和碳鋼栓接外罐704的錨定位置的平面圖。在傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200上施加的典型的載荷包括風(fēng)載荷、地震載荷、雪或冰引起的氣象載荷(例如靜載荷)、內(nèi)部壓力載荷(諸如吹掃壓力)、珍珠巖豎直載荷和水平載荷，以及珍珠巖壓緊載荷。在這些典型的條件中，當(dāng)珍珠巖隔離體208本身在內(nèi)罐202由于內(nèi)罐202中的低溫液體的液位變化而膨脹和收縮時經(jīng)受載荷時，傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200會經(jīng)受珍珠巖208的循環(huán)壓緊載荷。針對風(fēng)載荷、地震載荷、外部吹掃壓力、珍珠巖豎直載荷和水平載荷以及珍珠巖壓緊載荷和液體靜壓力和內(nèi)部壓力所引起的額外的載荷來設(shè)計(jì)內(nèi)罐202。傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的以前和目前的制造方法和使用由于若干個原因是成問題的。首先，在現(xiàn)場構(gòu)造傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200是非常繁重和冗長的過程。例如，對于具有大約五十英尺的直徑和大約五十英尺的高度的大小中等的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200，現(xiàn)場構(gòu)造可超過六個月或更久。在車間加工、運(yùn)輸、現(xiàn)場組裝和測試傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的所有現(xiàn)場組裝的構(gòu)件所需的步驟的數(shù)量眾多、耗時且花費(fèi)巨大。其次，由于需要這么長時間來構(gòu)造傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200，到傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200完成且立即可用之前，運(yùn)行裝置的日收入利潤受到損失，因 而，這嚴(yán)重地阻礙了較大的裝置的設(shè)計(jì)關(guān)鍵途徑。最后，由于傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的外殼204是現(xiàn)場涂底漆和現(xiàn)場噴漆的(這是因?yàn)橐韵率聦?shí)大規(guī)模的現(xiàn)場焊接對于組裝外罐204是必要的)，所以在現(xiàn)場對外殼204完工可能不像例如在車間環(huán)境中在受控制的條件下應(yīng)用的經(jīng)車間烘烤的粉涂履的完工那樣耐磨?，F(xiàn)場完工的耐久性遠(yuǎn)低于在車間完工的外殼204的耐久性，而且在裝置運(yùn)行期間進(jìn)行頻繁的維護(hù)和重新涂覆是必要的，從而引起另外的時間和資金成本。栓接殼罐
在傳統(tǒng)上已經(jīng)對農(nóng)業(yè)、水泥行業(yè)和石油行業(yè)中的干存儲和液體存儲兩者制造和使用例如由 Columbian TchTank、Tank Connection 和 Allstate Tanks 出售的栓接碳鋼殼罐達(dá)超過五十年。對材料(諸如，谷物、水泥、石灰石、渣塊等)的干存儲和液體(諸如，含硫原油、水和廢污泥)的存儲使用栓接殼罐。在用于干存儲和液體存儲的栓接殼罐上施加的典型的載荷由下者組成風(fēng)載荷、地震載荷、雪或冰引起的氣象載荷(例如靜載荷)、內(nèi)部壓力載荷(諸如吹掃壓力)、珍珠巖豎直載荷和水平載荷，以及液壓頭(如果用于液體存儲罐的話)。概述
通過在第一實(shí)施例中公開一種低溫存儲罐，所描述的實(shí)施例滿足了現(xiàn)有技術(shù)中的長期感覺到但未解決的需要，該低溫存儲罐包括包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)；直接定位在混凝土基礎(chǔ)的隆起部分的頂部上的多個泡沫玻璃塊；澆注在多個泡沫玻璃塊的最上層的頂部上的平坦混凝土砌層；固定到混凝土基礎(chǔ)上的安裝設(shè)備；包括內(nèi)罐底板、多個內(nèi)罐壁板條和內(nèi)罐拱頂?shù)暮附觾?nèi)罐，其中，焊接內(nèi)罐定位在平坦混凝土砌層的頂部上；以及包括多個栓接外殼壁板條和外殼拱頂?shù)乃ń油鈿?，其中，栓接外殼定位在安裝設(shè)備的頂部上，包圍焊接內(nèi)罐，并且與焊接內(nèi)罐間隔開，使得多個內(nèi)罐壁板條定位在多個栓接外殼壁板條附近，以及內(nèi)罐拱頂定位在外殼拱頂附近，其中，栓接外殼體在栓接外殼的周邊周圍的位置處固定到安裝設(shè)備上。在備選的第二實(shí)施例中，第一實(shí)施例的低溫存儲罐的安裝設(shè)備是碳鋼壓縮環(huán)。在備選的第三實(shí)施例中，第一實(shí)施例至第二實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的栓接外殼是碳鋼栓接外殼。在備選的第四實(shí)施例中，第一實(shí)施例至第三實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的焊接內(nèi)罐是焊接不銹鋼內(nèi)罐。在備選的第五實(shí)施例中，第一實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任一個的低溫存儲罐的混凝土基礎(chǔ)是高位混凝土基礎(chǔ)。在備選的第六實(shí)施例中，第二實(shí)施例至第五實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的碳鋼壓縮環(huán)埋置到高位混凝土基礎(chǔ)中。在備選的第七實(shí)施例中，第二實(shí)施例至第六實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的碳鋼壓縮環(huán)包括焊接成形條。在備選的第八實(shí)施例中，第二實(shí)施例至第六實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的碳鋼壓縮環(huán)包括焊接角鋼。在備選的第九實(shí)施例中，第一實(shí)施例至第八實(shí)施例中的任一個中的低溫存儲罐的安裝設(shè)備包括錨定螺栓模板、至少一個環(huán)氧灰漿層和碳鋼壓縮環(huán)。 在備選的第十實(shí)施例中，公開一種構(gòu)造低溫存儲罐的方法，包括以下步驟通過這樣來澆注包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)且使其凝固，即，使用埋置到混凝土基礎(chǔ)中的安裝設(shè)備作為隆起部分的模型；將多個泡沫玻璃塊安裝在澆注的且凝固的混凝土基礎(chǔ)的隆起部分上；在安裝的多個泡沫玻璃塊的頂部上澆注平坦混凝土砌層且使其凝固；將底板安裝在平坦混凝土砌層的頂部上；通過這樣來將多個栓接壁板條安裝到混凝土基礎(chǔ)上，即，將栓接壁板條的最低層級固定到埋置的安裝設(shè)備上；將多個壁板條焊接到底板上；將第一拱頂焊接到多個焊接壁板條的最高層級上，以形成焊接內(nèi)罐；以及將第二拱頂安裝到多個栓接壁板條的最高層級上，以形成栓接外罐。在備選的第i^一實(shí)施例，根據(jù)第十實(shí)施例中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法而制成的混凝土基礎(chǔ)是聞位混凝土基礎(chǔ)。在備選的第十二實(shí)施例中，根據(jù)第十實(shí)施例至第i^一實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法制成的栓接壁板條、第二拱頂和安裝設(shè)備由碳鋼構(gòu)成，并且底板、焊接壁板條和第一拱頂由不銹鋼構(gòu)成。在備選的第十三實(shí)施例中，第十實(shí)施例至第十二實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法包括對焊接內(nèi)罐進(jìn)行液壓氣動學(xué)測試。在備選的第十四實(shí)施例中，第十實(shí)施例至第十三實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法包括對栓接外殼進(jìn)行真空測試。在備選的第十五實(shí)施例中，第十實(shí)施例至第十四實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法包括在焊接內(nèi)罐和栓接外殼之間的空隙空間中安裝珍珠巖隔離體。在備選的第十六實(shí)施例中，第十實(shí)施例至第十五實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法包括將不銹鋼錨定帶安裝到混凝土基礎(chǔ)和焊接內(nèi)罐上。在備選的第十七實(shí)施例中，第十實(shí)施例至第十六實(shí)施例中的任一個中的用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法包括將不銹鋼盒、液體排出管和石棉隔離體安裝在多個泡沫玻璃塊中。在備選的弟十八實(shí)施例中，公開一種低溫存儲te，包括焊接內(nèi)te ;包圍焊接內(nèi)te的外殼；包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)；直接定位在混凝土基礎(chǔ)的隆起部分的頂部上的多個泡沫玻璃塊；澆注在多個泡沫玻璃塊的最上層的頂部上的平坦混凝土砌層；以及固定到混凝土基礎(chǔ)上的安裝設(shè)備，其中，焊接內(nèi)罐定位在平坦混凝土砌層的頂部上，并且外殼在外殼的周邊周圍的位置處固定到安裝設(shè)備上。
在備選的第十九實(shí)施例中，第十八實(shí)施例的低溫存儲罐的焊接內(nèi)罐是不銹鋼內(nèi)罐，外殼是碳鋼栓接外殼，混凝土基礎(chǔ)是高位混凝土基礎(chǔ)，并且安裝設(shè)備是碳鋼壓縮環(huán)。通過用安裝設(shè)備代替外罐的碳鋼底板，公開的方法和設(shè)備減少了在設(shè)計(jì)和構(gòu)造公開的至少一個示例性低溫存儲罐時的時間和成本，安裝設(shè)備可用作用于外殼錨定螺栓的模板、用于罐的外殼的壓縮板，以及用于澆注具有隆起部分的混凝土基礎(chǔ)的成形板，從而通過將兩次混凝土澆注結(jié)合成一次澆注以及有效地減少對于兩次單獨(dú)的混凝土澆注必要的凝固時間，來節(jié)約時間。傳統(tǒng)上，對于混凝土的各次澆注需要二十八(28)天的凝固時間。公開的方法和設(shè)備還公開了外殼或罐的使用，外殼或罐可為在受控制的車間條件下在車間完工且在烤箱中經(jīng)烘烤的栓接殼，而非焊接殼平底低溫液體存儲罐。


當(dāng)結(jié)合附圖來閱讀時，更好理解示例性實(shí)施例的前述概述以及以下詳細(xì)描述。為了示出了實(shí)施例，在圖中顯示了示例性構(gòu)造；但是，本發(fā)明不限于公開的特定方法和工具。 在圖中
圖I是在19世紀(jì)50年代和19世紀(jì)60年代早期使用的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐之前使用的示例性球形雙壁式低溫液體存儲罐的透視剖面 圖2是如今普遍使用的示例性傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐的透視剖面 圖3是如今普遍使用的示例性傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐的基礎(chǔ)的放大剖面圖； 圖4是如今普遍使用的示例性傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐的錨定件的放大剖面
圖5是示出了關(guān)于如今普遍使用的示例性傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐的架設(shè)順序的流程 圖6是用于如今普遍使用的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐的內(nèi)罐和外罐兩者的錨定位置的平面 圖7是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的透視剖面 圖8是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的基礎(chǔ)的放大剖面 圖9A是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的錨定件的放大剖面 圖9B是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的碳鋼錨定支架的放大透視 圖10是用于包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的第一備選錨定件的放大剖面
圖11是用于包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的第二備選錨定件的放大剖面
圖12A是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫液體存儲罐的栓接面板配置的第一側(cè)的放大透視 圖12B是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的栓接面板配置的第二側(cè)的放大透視圖；以及
圖13是示出了用于包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐的架設(shè)順序的流程圖。詳細(xì)描述
本發(fā)明的實(shí)施例包括用于低溫液體存儲罐的、將急劇減少現(xiàn)場構(gòu)造時間和資金成本的新的設(shè)計(jì)和制造方法。在一些情況下，現(xiàn)場構(gòu)造時間可從例如六個月減少到大約三個月，從而節(jié)約大量時間和資金成本。由于消除工作、消除人力要求、消除對外罐殼的焊縫測試以及安裝栓接板條面板的簡易性而在構(gòu)造時間方面獲得的成本節(jié)約估計(jì)為傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的大約50%。圖7是包括本發(fā)明的各方面的示例性低溫存儲罐700的透視剖面圖。如圖7中示出的那樣，示例性低溫液體存儲罐700包括焊接內(nèi)罐702和栓接外罐或殼704，其中在焊接內(nèi)罐702和栓接外罐704之間有空隙空間706。栓接外罐或殼704用作焊接內(nèi)罐702的殼或殼體。焊接內(nèi)罐702及其構(gòu)件可由例如不銹鋼、鋁、合金或其它耐低溫的材料構(gòu)造而成。為了簡潔起見，焊接內(nèi)罐702及其構(gòu)件僅為了方便的目的而在下文中將稱為由不銹鋼構(gòu)造而成。栓接外罐或殼704及其構(gòu)件可由碳鋼、纖維增強(qiáng)的混凝土、玻璃纖維或其它復(fù)合材料(例如，包括(但不限于)鑄造就位或車間加工的面板)構(gòu)造而成。為了簡潔起見，栓接外罐或殼704及其構(gòu)件僅為了方便的目的而在下文中將稱為由碳鋼構(gòu)造而成。值得注意的是，栓接外罐或殼704可為圓形形狀，但是其也可為立方體形狀，或者適當(dāng)?shù)匦螤钤O(shè)置成在焊接內(nèi)罐702周圍形成殼體。 空隙空間706大體填充有珍珠巖隔離體708。空隙空間706也可填充有其它類型的隔離體材料。碳鋼栓接外罐704可為例如API-12B開槽殼，或者例如卷狀漸縮式面板栓接殼。使用碳鋼栓接外罐704會消除對外罐進(jìn)行現(xiàn)場焊接、現(xiàn)場測試和現(xiàn)場涂覆的要求，從而，節(jié)約數(shù)月的現(xiàn)場時間，因?yàn)榭稍谘b運(yùn)之前比較迅速地構(gòu)造碳鋼栓接外罐704，并且對其進(jìn)行預(yù)噴漆。首先，焊接是在完成之后需要大規(guī)模測試的耗時過程。栓接面板需要較少的時間來構(gòu)造和測試，從而，對此行業(yè)中的長期感覺到但未解決的需要提供解決方案，以減少構(gòu)造低溫存儲罐的構(gòu)造時間和成本。其次，栓接面板在受控制的車間條件下在車間完工，而傳統(tǒng)現(xiàn)場焊接面板則需要在現(xiàn)場涂底漆和完工，而且在耐用性和質(zhì)量方面無法與在車間完工的栓接面板相比。焊接不銹鋼內(nèi)罐702是保存例如低溫液體的加壓罐。焊接不銹鋼內(nèi)罐702包括不銹鋼底板710、卷狀不銹鋼壁板條712和不銹鋼拱頂714。使用不銹鋼電極在現(xiàn)場焊接所有不銹鋼底板710、卷狀不銹鋼壁板條712和不銹鋼拱頂714，并且然后在安裝地點(diǎn)對它們進(jìn)行焊縫測試。碳鋼栓接外罐704包括栓接外罐壁板條716、安裝設(shè)備718、焊接成形條720和碳鋼拱頂722。安裝設(shè)備718可為例如碳鋼壓縮環(huán)718。為了簡潔起見，安裝設(shè)備718僅為了方便的目的而在下文中將稱為碳鋼壓縮環(huán)718。消除傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200的碳鋼底板216，并且使用用作用于澆注混凝土(即，澆注而產(chǎn)生高位混凝土基礎(chǔ)728的混凝土)的模型以及用于碳鋼栓接外罐704的錨定螺栓730的模板兩者的碳鋼壓縮環(huán)718和焊接成形條720代替。碳鋼壓縮環(huán)718可埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中，并且可用作碳鋼栓接外罐704的壓縮板。碳鋼壓縮環(huán)718可呈例如環(huán)的形狀，但是它也可呈八邊形、七邊形、六邊形或一些其它類似形狀的形狀。另外，碳鋼壓縮環(huán)718可以不是連續(xù)的形狀，而是例如組成不連續(xù)的形狀的一系列的弧，或者定位成與彼此分開和隔開但成圓形型式的多個小板。如傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200那樣，示例性低溫液體存儲罐700首先由可在地基726中扎根的多個混凝土柱或樁724支承。樁724支承高位混凝土基礎(chǔ)728。高位混凝土基礎(chǔ)728可為例如大約三英尺至四英尺厚，并且可得到增強(qiáng)。埋置碳鋼壓縮環(huán)718和焊接成形條720與用于焊接不銹鋼內(nèi)罐702的碳鋼錨定螺栓730、增強(qiáng)條746和不銹鋼錨定帶732 —起埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中，如圖8中示出的那樣。增強(qiáng)條746焊接到埋置碳鋼壓縮環(huán)718的下側(cè)上，并且埋置到混凝土中，以在混凝土的澆注期間使埋置碳鋼壓縮環(huán)718保持就位，以及形成拉出強(qiáng)度。成砌層的泡沫玻璃塊734安裝在高位混凝土基礎(chǔ)728的隆起部分752上。泡沫玻璃塊734可堆疊成例如三英尺至四英尺高。泡沫玻璃塊734的功能是用作隔離體，使得高位混凝土基礎(chǔ)728的頂表面或者高位混凝土基礎(chǔ)728的隆起部分752 (如果存在的話)保持接近環(huán)境溫度。如傳統(tǒng)焊接殼平底低溫存儲罐200的第一平坦混凝土砌層228那樣，隆起部分752的功能是在出現(xiàn)低溫液體泄漏的情況下用作防線。泄漏的低溫液體將很可能首先損害隆起部分752，從而，最大程度地減小對高位混凝土基礎(chǔ)728的損害。使隆起部分752成為防線也將為裝置工作人員提供更多時間來作出反應(yīng) 和排空泄漏的罐，以及處理泄漏和混凝土的任何損害的原因。然后平坦混凝土砌層736支托在泡沫玻璃塊734上。平坦混凝土砌層736可以可為例如三英寸至四英寸厚。平坦混凝土砌層736的目的在于為待布置和焊接的不銹鋼底板710提供耐磨表面，以及作為防止低溫泄漏損害高位混凝土基礎(chǔ)728的另一個防線。最后，不銹鋼底板710支托在平坦混凝土砌層736的頂部上。使用埋置碳鋼壓縮環(huán)718照這樣結(jié)合兩次混凝土澆注(即，用于高位混凝土基礎(chǔ)226和第一平坦混凝土砌層228的混凝土澆注)節(jié)約至少另一個二十八(28)天的計(jì)劃現(xiàn)場時間(即，因?yàn)楦鞔位炷翝沧⒛桃蠹s二十八(28)天)。用埋置碳鋼壓縮環(huán)718來從傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200中省略碳鋼底板216還消除了對用于泡沫玻璃塊734的單獨(dú)的第一平坦混凝土砌層228的需要，因?yàn)榭膳c高位混凝土基礎(chǔ)728澆注(S卩，隆起部分752) —起進(jìn)行澆注。圖8是圖7中的示例性低溫液體存儲罐700的下部區(qū)段的放大剖面圖，如圖8中示出的那樣，液體排出管738穿過焊接不銹鋼內(nèi)罐702的不銹鋼底板710，并且延伸到用于存儲低溫液體的計(jì)量罐拖車填充分配系統(tǒng)(未顯示)。石棉隔離體740包裹在液體排出管738周圍，以提供足夠的隔離，因?yàn)榕菽ＡK734是固體，并且不可模制成形成在液體排出管738周圍。安裝不銹鋼盒區(qū)段742，以形成通過泡沫玻璃塊734的、用于液體排出管738的隧道通路。保護(hù)環(huán)或固持壁744對泡沫玻璃塊734的頂部基礎(chǔ)層和平坦混凝土砌層736提供另外的支承。圖9A是示例性低溫液體存儲罐700的下部區(qū)段的放大剖面圖，圖9A示出了埋置碳鋼壓縮環(huán)718可用作外罐錨定螺栓730和焊接成形條720的模板。焊接成形條720可焊接到埋置碳鋼壓縮環(huán)718上，在此之后，埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中，以用作高位混凝土基礎(chǔ)728的模型，以及特別地，允許高位混凝土基礎(chǔ)728有隆起部分752。圖9A和9B中示出的碳鋼錨定支架750沿著碳鋼栓接外罐704的外周界而以所需的規(guī)則間隔和間距定位。例如在埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中之前，將碳鋼錨定支架750焊接到埋置碳鋼壓縮環(huán)718上。碳鋼錨定支架750以螺栓的方式連接到例如碳鋼栓接外罐704 上。備選地，以及如圖10中示出的那樣，成形條720可由成形角鋼754代替。
備選地，以及如圖11中示出的那樣，獨(dú)立的錨定螺栓模板756可埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中。獨(dú)立的錨定螺栓模板756用作焊接到獨(dú)立的錨定螺栓模板756上的錨定螺栓730和角鋼754的模板，以使得混凝土能夠抵靠著它而形成。密封劑層760置于獨(dú)立的錨定螺栓模板756的頂部上。密封劑760可為例如環(huán)氧灰漿。獨(dú)立的碳鋼壓縮環(huán)758然后可定位在密封劑層760的頂部上，并且通過使用錨定螺栓730固定到獨(dú)立的錨定螺栓模板756上。獨(dú)立的碳鋼錨定鞍762在沿著環(huán)形螺栓圓的各個錨定螺栓730位置處焊接到獨(dú)立的碳鋼壓縮環(huán)758上，并且然后在這些位置處栓接到碳鋼外罐板條716上。圖12A和12B不出了由例如TankConnection或Allstate Tanks出售的典型的卷狀漸縮板碳鋼栓接罐面板。圖12A示出了典型的卷狀漸縮板碳鋼栓接的罐面板1200的外視圖，而圖12B則示出了內(nèi)視圖。條帶形墊片1202置于單獨(dú)的卷狀漸縮板碳鋼栓接的罐面板1200之間，以實(shí)現(xiàn)密封目的。使用例如螺栓1204來將卷狀漸縮板碳鋼栓接的罐面板1200固定到一起。圖13示出了用于低溫液體存儲罐700的示例性架設(shè)順序。首先，在步驟1300中，對地面726平整，安裝樁724，澆注高位混凝土基礎(chǔ)728 (其包括隆起部分752)，以及將埋置 碳鋼壓縮環(huán)718、不銹鋼錨定帶732和碳鋼錨定螺栓730埋置到高位混凝土基礎(chǔ)728中。應(yīng)當(dāng)注意，高位混凝土基礎(chǔ)728的凝固可花長達(dá)例如二十八(28)天的時間。接下來，在步驟1302中，將泡沫玻璃塊734安裝在隆起部分752上，并且在泡沫玻璃塊734中建立液體排出管738、石棉隔離體740和不銹鋼盒742。然后在步驟1304中，在泡沫玻璃塊734的頂部上澆注平坦混凝土砌層736。再次，在繼續(xù)進(jìn)行下一步之前，平坦混凝土砌層736將需要凝固時間。然后在步驟1306中，布置不銹鋼底板710，并且焊接所有的接縫，并且進(jìn)行焊縫測試。然后在步驟1312中，組裝栓接碳鋼外罐壁板條716，并且借助于焊接到埋置碳鋼壓縮環(huán)718上且栓接到組裝好的栓接碳鋼外罐壁板條716上的錨定螺栓730和錨定支架750將栓接碳鋼外罐壁板條716緊固到高位混凝土基礎(chǔ)728上。然后在步驟1308中，將卷狀不銹鋼壁板條712焊接到彼此上而形成成環(huán)的卷狀不銹鋼壁板條712，然后將成環(huán)的卷狀不銹鋼壁板條712焊接到不銹鋼底板710上，并且對所有焊縫進(jìn)行射線照相法測試。然后在步驟1310中，將預(yù)先組裝好的不銹鋼拱頂714焊接到焊接卷狀不銹鋼壁板條712的頂部砌層上，并且進(jìn)行焊縫測試。應(yīng)當(dāng)注意，根據(jù)美國機(jī)械工程師協(xié)會(ASME)鍋爐&壓力容器規(guī)范(BPVC)第一部分的第五節(jié)和第八節(jié)，要求對焊接不銹鋼內(nèi)罐702和內(nèi)罐202兩者進(jìn)行射線照相測試。在步驟1314中，將預(yù)先組裝好的碳鋼拱頂722焊接到栓接碳鋼外罐壁板條716的頂部砌層上，并且進(jìn)行焊縫測試。在步驟1316中，對焊接不銹鋼內(nèi)罐702進(jìn)行液壓氣動學(xué)測試，以模擬實(shí)際運(yùn)行壓力。在步驟1318中，對碳鋼栓接外罐704進(jìn)行真空測試，以模擬實(shí)際運(yùn)行壓力。在步驟1320中，將液體排出管738連接到分配系統(tǒng)(未顯示)上，對管道焊縫進(jìn)行壓力測試，并且清潔整個示例性低溫液體存儲罐700。最后，在步驟1322中，將珍珠巖隔離體708安裝在焊接不銹鋼內(nèi)罐702和碳鋼栓接外罐704之間的空隙空間706中。然后完成示例性低溫液體存儲罐700的構(gòu)造且其立即可用。備選地，在步驟1310中，可頂起卷狀不銹鋼壁板條712，并且可將它們焊接到彼此上，直到卷狀不銹鋼壁板條712的底部砌層承載在不銹鋼底板710上為止，在該處，然后可在豎直接頭處焊接它們。備選地，以及取決于現(xiàn)場的空間可用性，可在現(xiàn)場組裝不銹鋼拱頂714或碳鋼拱頂 722。備選地，在步驟1308中，首先可組裝栓接碳鋼外罐壁板條716的基部砌層，并且隨即將上部砌層組裝在栓接碳鋼外罐壁板條716的基部砌層的頂部上。在又一個備選方案中，可首先將栓接碳鋼外罐壁板條716的最 頂部砌層組裝在埋置碳鋼壓縮環(huán)718的頂部上，并且在下部砌層組裝到像人一樣的高度處時逐漸將其頂起，并且頂起成使得最后組裝栓接碳鋼外罐壁板條716的基部砌層。圖5和13中的傳統(tǒng)焊接殼平底低溫液體存儲罐200和示例性低溫液體存儲罐700的之間的構(gòu)造順序的比較示出了在構(gòu)造示例性低溫液體存儲罐700時許多構(gòu)造步驟是不需要的，包括對外罐204和碳鋼底板216的構(gòu)造的焊縫的所有的焊接和測試，以及額外的混凝土澆注的凝固時間。例如，在焊接殼平底低溫液體存儲罐200的傳統(tǒng)構(gòu)造中，在接縫處對碳鋼底板216進(jìn)行真空盒測試。在建議的方法中完全消除了真空測試，因?yàn)樘间摰装?16由周邊環(huán)(即，埋置碳鋼壓縮環(huán)718)代替，周邊環(huán)用作模板、模型，并且在一些情況下，用作壓縮板。另外，完全消除了在現(xiàn)場對外罐204的所有準(zhǔn)備、涂底漆和噴漆，因?yàn)樵谳斔偷浆F(xiàn)場之前，碳鋼栓接外罐704的殼板條在車間被涂底漆、噴漆和凝固。這些作用的聯(lián)合益處將消除對整個焊縫底板的需要和對焊縫進(jìn)行需要的真空測試的需要，從而節(jié)約數(shù)周的現(xiàn)場計(jì)劃。雖然已經(jīng)結(jié)合各圖的優(yōu)選實(shí)施例來描述本發(fā)明的各方面，但要理解的是，可使用其它類似的實(shí)施例，或者可對所描述的實(shí)施例進(jìn)行改良和添加，以執(zhí)行本發(fā)明的相同功能，而不偏離本發(fā)明。例如，在又一個實(shí)施例中，外罐可不構(gòu)造成碳鋼栓接外罐704，而是可構(gòu)造得更像傳統(tǒng)焊接殼外罐204。在這個實(shí)施例中，焊接外罐包括卷狀焊接壁板條和焊接拱頂，但不包括碳鋼底板216。埋置碳鋼壓縮環(huán)718可與高位混凝土基礎(chǔ)728、隆起部分752、成形條720和碳鋼錨定螺栓730 —起用來將焊接外罐固定到高位混凝土基礎(chǔ)728的隆起部分752上。雖然這個實(shí)施例將不具有上面描述的其它實(shí)施例的同樣的成本和時間節(jié)約，但是消除碳鋼底板216和第一平坦混凝土砌層228的澆注將提供一些成本和時間節(jié)約。另外，以及如上面提到的那樣，雖然一些重點(diǎn)放在針對低溫存儲罐的各種部分使用特定的材料，但是反復(fù)的強(qiáng)調(diào)不應(yīng)阻止本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解這里列出的其它材料也可用于構(gòu)造這些各種部分。因此，聲明的發(fā)明不應(yīng)限于任何單個實(shí)施例，而是相反，在寬度和范圍方面應(yīng)根據(jù)所附權(quán)利要求來理解聲明的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種低溫存儲罐,包括 包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)； 直接定位在所述混凝土基礎(chǔ)的所述隆起部分的頂部上的多個泡沫玻璃塊； 澆注在所述多個泡沫玻璃塊的最上層的頂部上的平坦混凝土砌層； 固定到所述混凝土基礎(chǔ)上的安裝設(shè)備； 焊接內(nèi)罐，其包括內(nèi)罐底板、多個內(nèi)罐壁板條和內(nèi)罐拱頂，其中，所述焊接內(nèi)罐定位在所述平坦混凝土砌層的頂部上；以及 包括多個栓接外殼壁板條和外殼拱頂?shù)乃ń油鈿?，其中，所述栓接外殼定位在所述安裝設(shè)備的頂部上，包圍所述焊接內(nèi)罐，并且與所述焊接內(nèi)罐間隔開，使得所述多個內(nèi)罐壁板條定位在所述多個栓接外殼壁板條附近，以及所述內(nèi)罐拱頂定位在所述外殼拱頂附近；其中，所述栓接外殼在所述栓接外殼的周邊周圍的位置處固定到所述安裝設(shè)備上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐，其特征在于，所述安裝設(shè)備是碳鋼壓縮環(huán)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐，其特征在于，所述栓接外殼是碳鋼栓接外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐，其特征在于，所述焊接內(nèi)罐是焊接不銹鋼內(nèi)罐。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐，其特征在于，所述混凝土基礎(chǔ)是高位混凝土基礎(chǔ)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的罐，其特征在于，所述碳鋼壓縮環(huán)埋置到所述高位混凝土基礎(chǔ)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的罐，其特征在于，所述碳鋼壓縮環(huán)包括焊接成形條。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的罐，其特征在于，所述碳鋼壓縮環(huán)包括焊接角鋼。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的罐，其特征在于，所述安裝設(shè)備包括錨定螺栓模板、至少一個環(huán)氧灰漿層和碳鋼壓縮環(huán)。
10.一種用于構(gòu)造低溫存儲罐的方法，包括以下步驟 通過這樣來澆注包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)且使其凝固，即，使用埋置到所述混凝土基礎(chǔ)中的安裝設(shè)備來作為所述隆起部分的模型； 將多個泡沫玻璃塊安裝在所澆注的且凝固的混凝土基礎(chǔ)的所述隆起部分上； 將平坦混凝土砌層澆注在所安裝的多個泡沫玻璃塊的頂部上且使其凝固； 將底板安裝在所述平坦混凝土砌層的頂部上； 通過這樣來將布置成包括底部砌層和頂部砌層的多個砌層的多個栓接壁板條安裝到所述混凝土基礎(chǔ)上，即，將栓接壁板條的底部砌層固定到所埋置的安裝設(shè)備上； 將多個壁板條焊接到所述底板上，所述多個焊接壁板條布置成包括頂部砌層的多個砌層； 將第一拱頂焊接到所述多個焊接壁板條的頂部砌層上，以形成焊接內(nèi)罐；以及 將第二拱頂安裝到所述多個栓接壁板條的頂部砌層上，以形成栓接外殼。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述混凝土基礎(chǔ)是高位混凝土基礎(chǔ)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述多個栓接壁板條、所述第二拱頂和所述安裝設(shè)備由碳鋼構(gòu)成，并且所述底板、多個焊接壁板條和第一拱頂由不銹鋼構(gòu)成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括對所述焊接內(nèi)罐進(jìn)行液壓氣動學(xué)測試。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括對所述栓接外殼進(jìn)行真空測試。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將珍珠巖隔離體安裝在所述焊接內(nèi)罐和所述栓接外殼之間的空隙空間中。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將不銹鋼錨定帶安裝到所述混凝土基礎(chǔ)和所述焊接內(nèi)罐上。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將不銹鋼盒、液體排出管和石棉隔尚體安裝在所述多個泡沫玻璃塊中。
18.一種根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法構(gòu)造而成的低溫存儲罐。
19.一種低溫存儲iip，包括 焊接內(nèi)罐； 包圍所述焊接內(nèi)罐的外殼； 包括隆起部分的混凝土基礎(chǔ)； 直接定位在所述混凝土基礎(chǔ)的所述隆起部分的頂部上的多個泡沫玻璃塊； 澆注在所述多個泡沫玻璃塊的最上層的頂部上的平坦混凝土砌層；以及 固定到所述混凝土基礎(chǔ)上的安裝設(shè)備； 其中，所述焊接內(nèi)罐定位在所述平坦混凝土砌層的頂部上，并且所述外殼在所述外殼的周邊周圍的位置處固定到所述安裝設(shè)備上。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的罐，其特征在于，所述焊接內(nèi)罐是不銹鋼內(nèi)罐，所述外殼是碳鋼栓接外殼，所述混凝土基礎(chǔ)是高位混凝土基礎(chǔ)，并且所述安裝設(shè)備是碳鋼壓縮環(huán)。
全文摘要
一種用于構(gòu)造低溫存儲罐(700)的設(shè)備和方法，低溫存儲罐(700)具有焊接內(nèi)罐(702)、包圍焊接內(nèi)罐(702)的外殼(704)、包括隆起部分(752)的混凝土基礎(chǔ)(728)、直接定位在混凝土基礎(chǔ)(728)的隆起部分(752)的頂部上的多個泡沫玻璃塊(734)、澆注在多個泡沫玻璃塊(734)的最上層的頂部上的平坦混凝土砌層(736)，以及固定到混凝土基礎(chǔ)(728)上的安裝設(shè)備(718)，其中，焊接內(nèi)罐(702)定位在平坦混凝土砌層(736)的頂部上，并且外殼(704)在外殼(704)的周邊周圍的位置處固定到安裝設(shè)備(718)上。
文檔編號F17C3/02GK102792084SQ201080065497
公開日2012年11月21日 申請日期2010年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月17日
發(fā)明者A.穆克杰 申請人:氣體產(chǎn)品與化學(xué)公司