一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐的制作方法

本实用新型涉及LNG储存设备技术领域，具体涉及一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐。

背景技术：

目前，在大型的LNG储罐中，分为单容罐、双容罐、全容罐及薄膜罐。

单容罐需设置围堰，根据GB/T50183规定，当储罐操作压力小于100KPa时，围堰与储罐分开设置时，储罐至围堰最近边沿的距离，应为储罐最高液位高度加上储罐气相空间压力的当量压头之和与围堰高度之差；当罐组内的储罐已采取了防低温或火灾的影响措施时，围堰区内的有效容积应不小于储罐组内一个最大储罐的容积；当储罐未采取防低温和火灾的影响措施时，围堰区内的有效容积应为罐组内储罐的总容积。双容罐因考虑LNG液体泄漏时，基础与液体相接触无保温层，需考虑基础安全的设计，必须设置基础加热系统，但目前一部分液化天然气站受地域的限制，无足够大的面积制作围堰；若采用全容罐，按即将出台的国家标准GB50183《石油天然气工程设计防火规范》，对于液化天然气站场区域布置防火间距，采用容罐储罐比采用单容罐大大节省土地面积。

在LNG厂站工程中，LNG在事故状态下储罐可能破裂，为防止LNG的泄露蔓延，大部分的LNG厂站工程中，需按规范为储罐设置安全围护设施，即钢筋砼围护墙，此围护墙称围堰，围堰所围合的区域即为围堰区。

基于此，研究并开发设计一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：现有的LNG储备罐中单容罐受场地限制，单容罐周围设置围堰，占地面积大；采用双容罐，主次容器之间的环形空间较大；采用全容罐，基础与液体相接触无保温层，LNG液体容易泄露，现提 供一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐，解决了受场地限制无法实现在弹容罐周围设置围堰，设置围堰占地面积大等技术缺陷。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐，包括由内罐筒体和内罐底板组成的内罐，由外罐筒体、外罐底板和外罐顶组成的外罐，内罐与外罐之间设有拦蓄层，拦蓄层包括拦蓄层底板和拦蓄层筒体，拦蓄层底板与外罐底板之间设有底部绝热层，拦蓄层筒体与外罐筒体之间设置内壁绝热层。

本实用新型针对现有的LNG储罐进行改进，现有的LNG储罐一般为单容罐，双容罐，全容罐及薄膜罐，单容罐一般需要设置围堰，根据GB/T50183规定，储罐操作压力小于100KPa，围堰与储罐分开设置，储罐至围堰最近边沿距离，一般为储罐最高液位高度加上储罐气相空间压力的当量压头之和与围堰高度之差。这种储罐需要增设围堰，增加占地面积。现有的储罐采取防低温或火灾等影响措施时，设置围堰区内的有效容积应大于等于储罐内的有效容积，如未采取防低温和火灾的影响措施时，围堰区内的有效容积应为罐组的总容积，可见进一步增加了储罐的占地面积。

常用的双容罐，一般不设置围堰，但双容罐的主次容器之间的环形空间较大，亦会增加双容罐的占地空间。而常用的全容罐，在基础与液体接触之间一般无保温层，而是采用在基础设置加热系统，并无足够大的面积设置围堰。

发明人针对常用的储罐结构进行改进，不在储罐周围设置围堰，采用以下方案：

采用在拦蓄层底板与外罐底板之间设置底部绝热层，底部绝热层能够保证内罐底板、拦蓄层底板分别与外罐底板之间均设有足够厚的底部绝热层与外界隔开，实现在正常工况下，内罐底板、拦蓄层底板下端有良好的绝热性能；同 时在泄露状态，设置在拦蓄层下部的绝热层，能将泄露在拦蓄层底板的液体有效地与外界隔离，从而底部绝热层在任何工况下均能与外界充分绝热，防止基础表面急剧下降造成的影响。

拦蓄层筒体与外罐筒体之间设置内壁绝热层，由于拦蓄层筒体与外罐筒体之间充满来自于内罐BOG，内壁绝热层的设置，能很好地将内罐产生的热量进行隔离。尤其是泄露工况下，液体泄漏于内罐筒体与拦蓄层筒体之间的夹层空间时，侧壁绝热层能有效保证拦蓄层筒体侧壁的绝热。

内壁绝热层、底部绝热层只要能达到绝热的效果的具体结构，均在本实用新型的保护范围内。

通过内部绝热层、底部绝热层的设置，确保了不论是正常装存液体还是漏液条件下，能有效地装存全部泄露的液体，且能保证储罐的气体密封，做到了真正的保能不保气，确保基础及储罐的安全性，避免了常规储罐需设置围堰，占取大量土地的问题。

进一步地，所述底部绝热层包括负荷分配板、珠光砂圈梁、泡沫玻璃砖和水泥板，拦蓄层底板位于负荷分配板的下端，珠光砂圈梁、泡沫玻璃砖、水泥板位于负荷分配板的下端，且珠光砂圈梁、泡沫玻璃砖、水泥板从靠近拦蓄层底板的一侧向靠近外罐底板的一侧依次分布。

其中，在底部绝热层中，拦蓄层底板置于负荷分配板下，泡沫玻璃砖及珠光砂圈梁上，这样可保证内罐底板、拦蓄层底板下部与外罐底板之间设置有足够厚的底部绝热层并与外界隔开，保证内罐在正常使用工况下，内罐底板的下端具有充分的绝热性能，在泄露状态下，液体流入拦蓄层底板上，因拦蓄层底板下部有足够厚的绝热材料，能将泄漏于底板的液体有效地与外界隔绝；这样不论是在正常工况下还是泄漏工况下，底部绝热层均能将内罐与拦蓄层的底部 有效地与外界进行充分的绝热，防止基础表面温度急剧下降的危害。

具体地，负荷分配板均匀分布在拦蓄层底板、泡沫玻璃砖的上面，内罐及其所产生的重力负荷通过负荷分配板均匀传递到基础平台上。珠光砂圈梁具有良好的隔热性，一般采用机械充填而成，厚度为1100—1192mm，位于拦蓄层底板与泡沫玻璃砖之间，珠光砂填充结束后，还可在缝隙间通入干燥氮气保护，使整个绝热材料保持干燥，维持储罐具有良好的绝热性。

泡沫玻璃砖是以玻璃细粉为原料，在高温下经过发泡剂的作用制成的多孔型材料，孔与孔之间彼此孤立，互不连通，泡沫玻璃砖的设置，增加了底部绝热层的绝热作用，进而增加整个储罐的绝热性能。

进一步地，所述内壁绝热层，包括设置在内罐筒体外侧的筒体弹性毯，设置在筒体弹性毯与外罐筒体之间的膨胀珍珠岩。

其中，筒体弹性毯又称弹性毯，弹性毯紧贴在拦蓄层筒体上，外侧采用膨胀珍珠岩填充；在正常工况下，液体装存于内罐，内壁绝热层能有效保证内罐筒体侧壁的绝热；在泄露工况下，液体泄漏至内罐与拦蓄层的夹层空间，内壁绝热层的设置，能有效保证拦蓄层筒体侧壁的绝热。

膨胀珍珠岩又称珠光砂，是珍珠岩矿砂经预热，瞬时高温焙烧膨胀后制成的一种内部为蜂窝状结构的白色颗粒状材料，其原理为：珍珠岩矿石经破碎形成一定粒度的矿砂，经预热焙烧，急速加热，矿砂中水分气化，能很好发挥绝热作用。

进一步地，所述外罐顶上设有呼吸阀，能有序安全地排放气体。

进一步地，所述内罐、拦蓄层均为敞口结构。

进一步地，所述内罐、拦蓄层的顶部均采用吊顶固定在外罐顶上。在漏液情况下，吊顶设置在拦蓄层筒体的上端部，拦蓄层包括拦蓄层筒体、拦蓄层底 板，可将拦蓄层筒体顶部敞口部分进行绝热，实现最大程度的绝热。

进一步地，所述吊顶上设有吊顶绝热层，吊顶绝热层的顶部设有玻璃棉毡，吊顶的边缘延伸至拦蓄层筒体的上端，拦蓄层筒体与吊顶之间设有筒体弹性毯绝热。

其中，玻璃棉为玻璃棉施加粘合剂，加温固化形成的毡状材料，具有良好的保温隔热特点。且设置在拦蓄层筒体与外罐筒体之间筒体弹性毯，在发挥绝热作用的同时，能够保证BOG气体的顺利排出，这样保证拦蓄层与内罐体顶部与外界达到保冷不保气的作用。正常工况下，液体存于内罐，吊顶绝热层能有效地将外界与内罐气体隔开。在泄漏工况下，因吊顶绝热层顶部及端部均将拦蓄层与外界有效地隔开，进行了有效的隔热，故当液体泄漏到拦蓄层时，拦蓄层中的LNG不会大量蒸发，低温BOG也不会进入拦蓄层与外罐的夹层，该处的冷量也不会大量传入外界，避免外罐出现低温甚至结霜现象，更不可能出现大量的BOG排放失控现象而危及储罐的安全。

进一步地，所述内罐、外罐均采用不锈钢制成。

进一步地，所述吊顶采用铝合金或不锈钢制成。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)本技术方案通过在拦蓄层底板与外罐底板之间设置底部绝热层，保证了储罐在正常使用工况及泄露状态下，内罐底部及拦蓄层底部均能充分绝热，最终储罐基础上的温度变化不大。

(2)本技术方案中采用在拦蓄层筒体与外罐筒体之间设置内壁绝热层，即在拦蓄层筒体外壁紧贴设置一层弹性弹，拦蓄层筒体与外罐筒体中的夹层采用膨胀珍珠岩进行绝热，确保了罐体在正常使用工况及泄露状态下，内罐侧壁及拦蓄层侧壁均能充分绝热。

(3)本技术方案所述的储罐通过对现有的罐体结构进行改进，避免使用围堰，无需增加占地面接，采用底部绝热层和内壁绝热层，确保储罐内气体密封。

(4)本技术方案中通过内壁绝热层、吊顶绝热层、底部绝热层的设置，确保了不论是正常装存液体还是漏液条件下，均能有效地装存全部泄露的液体，且能保证储罐的气体密封，做到真正的保能不保气，保证基础及储罐的安全性，避免常规储罐需设置围堰，占取大量土地的问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

其中：1—外罐，1-1—外罐底板，1-2—外罐筒体，2—内罐，2-1—内罐筒体，2-2—内罐底板，3—拦蓄层，31—拦蓄层筒体，32—拦蓄层底板，4—内壁绝热层，41—膨胀珍珠岩，42—筒体弹性毯，5—底部绝热层，5-1—负荷分配板，5-2—珠光砂圈梁，5-3—泡沫玻璃砖，5-4—水泥板，6—吊顶，7—吊顶绝热层，8—外罐顶。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1：

如图1所示，一种用于LNG储存的三壁金属常压储罐，包括由内罐筒体2-1和内罐底板2-2组成的内罐2，由外罐筒体1-2、外罐底板1-1和外罐顶8组成的外罐1，内罐2与外罐1之间设有拦蓄层3，拦蓄层3包括拦蓄层底板32和拦蓄层筒体31，拦蓄层底板32与外罐底板1-1之间设有底部绝热层5，所述 拦蓄层筒体31与外罐筒体1-2之间设置内壁绝热层4。

其中，所述底部绝热层5包括负荷分配板5-1、珠光砂圈梁5-2、泡沫玻璃砖5-3和水泥板5-4，拦蓄层底板32位于负荷分配板5-1的下端，珠光砂圈梁5-2、泡沫玻璃砖5-3、水泥板5-4位于负荷分配板5-1的下端，且珠光砂圈梁5-2、泡沫玻璃砖5-3、水泥板5-4从靠近拦蓄层底板32的一侧向靠近外罐底板1-1的一侧依次分布。

其中，所述内壁绝热层4，包括设置在内罐筒体2-1外侧的筒体弹性毯42，设置在筒体弹性毯42与外罐筒体1-2之间的膨胀珍珠岩41。

其中，所述外罐顶8上设有呼吸阀。呼吸阀的结构为本领域的常规使用部件。

其中，所述内罐2、拦蓄层3均为敞口结构。

其中，所述内罐2、拦蓄层3的顶部均采用吊顶6固定在外罐顶8上。内罐2、拦蓄层3可均采用奥氏体不锈钢或其他不大于-196℃的低温钢。

其中，所述吊顶6上设有吊顶绝热层7，吊顶绝热层7的顶部设有玻璃棉毡，吊顶6的边缘延伸至拦蓄层筒体31的上端，拦蓄层筒体31与吊顶6之间设有筒体弹性毯42绝热。

其中，所述内罐2、外罐1均采用不锈钢制成。

其中，所述吊顶6采用铝合金或不锈钢制成。

本实施例中储罐，内罐底板2-2，内罐筒体2-1在正常操作状态下，能保证主容器的液体密封，能有效地装存全部液体，吊顶6、外罐底板1-1、外罐筒体1-2、外罐顶8能确保储罐的气体密封，外罐顶8上设置的呼吸阀能将罐体内的气体安全有序排出。其中拦蓄层底板32，拦蓄层筒体31能保证内罐容器的液密封，有效地保存全部泄露液体。

在事故状态下，底板绝热层5，侧壁绝热层4、吊顶绝热层7的设置，能有效地将拦蓄层3所存的LNG液体的冷量有效地与外界隔绝，得到能保冷不保气的效果，保证罐体在泄露状态下，LNG罐体所挥发的气体量最小，从而使该种储罐在泄露状态下得到最大程度的绝热，保证储罐在泄漏状下将液体安全转存，避免在罐体周围设置围堰，大大节省土地面积。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。