帶有熱角保護的金屬全包容儲罐的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及低溫及深冷介質(zhì)儲存設備領域，特別涉及一種帶有熱角保護的金屬全包容儲罐。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國低溫產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，尤其是伴隨我國LNG市場的迅速擴大，液化空分、城市燃氣調(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，作為終端儲存設備的大型低溫常壓儲罐，其安全性越來越受到各方的重視。
[0003]由于經(jīng)濟發(fā)展帶來的一系列問題，因土地引發(fā)的社會矛盾日趨激烈，同時土地價格也是節(jié)節(jié)攀升，而較早用于儲存低溫介質(zhì)的單包容式常壓儲罐作為一種大型終端儲存設備，其設備本體建造就要占去大量的土地，加之從單包容儲罐的安全性考慮，低溫介質(zhì)儲存工廠需為其預留大量土地空間作為安全圍堰，用于防備儲存低溫介質(zhì)泄漏造成的安全隱患。同時，低溫常壓儲罐儲存介質(zhì)量大，設備泄漏事故會造成嚴重的經(jīng)濟損失，基于以上事實，低溫常壓單包容式儲罐的安全可靠性越來越受到各方質(zhì)疑。
[0004]由于單包容式儲罐存在的所述缺點，對于開發(fā)一種能夠避免儲存低溫介質(zhì)泄漏，能夠省去安全圍堰的設置，同時又能夠避免儲存低溫介質(zhì)泄漏而造成嚴重經(jīng)濟損失的全包容式低溫常壓儲罐尤為迫切。全包容式儲罐分為預應力混凝土全包容式儲罐和金屬全包容式儲罐，由于預應力混凝土全包容儲罐建造昂貴，所以開發(fā)設計金屬全包容儲罐市場潛力巨大。
[0005]金屬全包容儲罐主要由主容器、設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，次容器位于儲罐基礎上。當主容器發(fā)生泄漏時，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(以下簡稱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，會產(chǎn)生巨大的溫差應力和熱沖擊，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程中容易出現(xiàn)夾渣、殘余焊接應力等缺陷，在溫差應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，如果泄露介質(zhì)的冷量傳遞到次容器底板位置時，還會使次容器底板下部與空氣接觸位置結(jié)霜、結(jié)冰，對次容器底板和儲罐基礎的安全造成危害。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種帶有熱角保護的金屬全包容儲罐，解決現(xiàn)有技術的金屬全容式儲罐在泄露工況下次容器角部容易出現(xiàn)焊接失效的問題。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:一種帶有熱角保護的金屬全包容儲罐，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)下部設有耐低溫的熱角保護結(jié)構(gòu);所述熱角保護結(jié)構(gòu)包括熱角保護筒體、連接并封閉熱角保護筒體底部的熱角保護底板，以及連接熱角保護筒體頂部與所述次容器的筒體的封板;所述熱角保護筒體與所述次容器的筒體之間以及所述熱角保護底板與所述次容器的底板之間均設置有由高強度保冷材料構(gòu)成的高強度保冷層;所述熱角保護筒體與所述主容器的筒體之間設有夾層隔熱層，所述熱角保護底板與所述主容器的底板之間設有底部隔熱層。
[0008]優(yōu)選地，所述熱角保護筒體與所述熱角保護底板垂直。
[0009]優(yōu)選地，所述次容器的筒體內(nèi)壁設有支撐環(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)圈與所述熱角保護筒體焊接。
[0010]優(yōu)選地，所述封板與其下方的所述高強度保冷層之間設有彈性棉。
[0011 ]優(yōu)選地，所述高強度保冷材料為泡沫玻璃磚。
[0012]優(yōu)選地，所述高強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，并通過低溫膠與所述次容器的筒體、所述熱角保護筒體粘結(jié)。
[0013]優(yōu)選地，所述次容器的底板與所述高強度保冷層之間，以及所述熱角保護底板與所述高強度保冷層之間均設有混凝土找平層。
[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混凝土找平層與所述主容器的底板、所述熱角保護底板相接;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，所述熱角保護筒體和所述熱角保護底板的厚度為3mm?6mm。
[0017]由上述技術方案可知，本實用新型的優(yōu)點和積極效果在于:本實用新型的金屬全包容儲罐中，利用熱角保護結(jié)構(gòu)與次容器之間形成一隔離空間，可防止低溫介質(zhì)進入次容器的底角部區(qū)域，有效阻隔低溫介質(zhì)對次容器大角焊縫、次容器底板及儲罐基礎的直接侵害，保證了儲罐的安全;熱角保護結(jié)構(gòu)與次容器之間設置的高強度保冷層阻隔低溫介質(zhì)從熱角保護結(jié)構(gòu)底部和側(cè)部方向的冷量傳遞，降低冷量對次容器的不利影響，同時高強度保冷層對熱角保護結(jié)構(gòu)起到支撐作用，降低對熱角保護結(jié)構(gòu)的強度要求，使得熱角保護結(jié)構(gòu)可選用盡可能薄的鋼板，增強冷收縮性能。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實施例的結(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是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實施例拱頂?shù)钠矫娼Y(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖4是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實施例拱頂?shù)膫?cè)向結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實施例頂部位置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實施例熱角保護結(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是本實用新型金屬全包容儲罐優(yōu)選實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]附圖標記說明如下:100、金屬全包容儲罐;200、儲罐基礎；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、熱角保護結(jié)構(gòu);31、熱角保護筒體；
32、熱角保護底板;33、封板;34、焊接墊板;35、焊接墊板;36、壓縮彈性棉;4、高強度保冷層；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。
【具體實施方式】
[0028]體現(xiàn)本實用新型特征與優(yōu)點的典型實施方式將在以下的說明中詳細敘述。應理解的是本實用新型能夠在不同的實施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本實用新型的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當作說明之用，而非用以限制本實用新型。
[0029]本實用新型提供一種帶有熱角保護的金屬全包容儲罐(以下簡稱金屬全包容儲罐)，用于低溫及深冷介質(zhì)(以下統(tǒng)稱“低溫介質(zhì)”)的儲存，適用溫度最低可達_200°C左右。
[0030]參閱圖1和圖2，本實施例的金屬全包容儲罐100位于儲罐基礎200上，該金屬全包容儲罐100主要包括:主容器1、次容器2、熱角保護結(jié)構(gòu)3，以及附屬的絕熱系統(tǒng)。主容器1、次容器2和熱角保護結(jié)構(gòu)3均為耐低溫的結(jié)構(gòu)，材質(zhì)能夠滿足存儲介質(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儲存低溫介質(zhì)。
[0032]主容器筒體11采用不等厚設計原則，主容器筒體11壁上可設置加強筋保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;主容器筒體11通過錨固裝置8與儲罐基礎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俗稱外罐，其為具有氣密性的自支撐式鋼制儲罐。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之間還設置抗壓圈25和承壓環(huán)24，具體可參照現(xiàn)有技術。
[0036]次容器2在主容器1正常工況下主要用來盛裝B0G氣體和保冷材料，在主容器1泄漏工況下用來盛裝泄漏低溫介質(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，當拱頂23選用低合金鋼或碳鋼時，其頂部必須設置滴液托盤結(jié)構(gòu)，以避免頂部工藝管道等發(fā)生泄漏時對次容器2頂?shù)挠绊憽?br>[0037]次容器筒體21上可根據(jù)需要設置加強筋，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置于儲罐基礎200上，次容器筒體21通過錨固裝置8與儲罐基礎200錨固。
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