一种储罐的制作方法

[0001]
本发明涉及物料存储技术领域，具体而言，涉及一种储罐。


背景技术：

[0002]
随着我国城镇化进程的不断加速，城市规模逐渐扩大，城市人口持续增加，相继带来的城市安全问题也日益突出。低温大型储罐一般存储液氧、液氩、液氮、液体二氧化碳或液化天然气，属于重要的城市生命线工程，其构造形式与一般的储罐设施相比有着显著的不同，结构设计复杂，安全等级要求较高。
[0003]
目前，特大型lng储罐的设计规范规定需要对结构进行抗冲击和抗爆炸设计，但是主要是靠外部混凝土罐体作为主要的防护体，这在实际极端荷载作用下是不安全的。同时，由于单层罐体在发生破坏后极难修复，会造成巨大的投资浪费。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的包括，提供了一种储罐，其抗冲击和抗爆炸性能好，其能够降低外部撞击或爆炸等荷载对内部的影响，且能够降低内部泄露、火灾或爆炸等事故对外部的影响和扩散，从而能够降低修复的成本。
[0005]
本发明的实施例可以这样实现：
[0006]
第一方面，本发明提供一种储罐，储罐包括罐体以及防护结构；
[0007]
防护结构包覆于罐体外，由罐体内至罐体外方向，防护结构包括依次设置的第一防护混凝土层、缓冲层以及第二防护混凝土层。
[0008]
在可选的实施方式中，防护结构还包括加强环；
[0009]
第一防护混凝土层及第二防护混凝土层均包括包覆于罐体的外周面的第一分部以及包覆于罐体的顶部的第二分部；
[0010]
加强环与第一防护混凝土层和第二防护混凝土层两者中的一个或多个的第一分部及第二分部连接。
[0011]
在可选的实施方式中，缓冲层包括填充于第一防护混凝土层与第二防护混凝土层之间的空间内的剪切增稠液。
[0012]
在可选的实施方式中，防护结构与罐体之间间隔并形成隔离区。
[0013]
在可选的实施方式中，第一防护混凝土层与第二防护混凝土层均由强度大于c80的预应力混凝土形成。
[0014]
在可选的实施方式中，罐体包括底板以及与底板连接的金属内罐。
[0015]
在可选的实施方式中，罐体还包括包覆于金属内罐的预应力混凝土外罐，预应力混凝土外罐位于金属内罐与防护结构之间。
[0016]
在可选的实施方式中，罐体还包括保温层，保温层包覆于金属内罐，且保温层位于金属内罐与预应力混凝土外罐之间。
[0017]
在可选的实施方式中，保温层包括与预应力混凝土外罐连接的金属衬板、与金属
内罐连接的玻璃纤维弹性毡以及填充于金属衬板和玻璃纤维弹性毡之间的珍珠岩。
[0018]
在可选的实施方式中，预应力混凝土外罐由强度大于c50的预应力混凝土形成。
[0019]
本发明实施例的有益效果包括：
[0020]
该储罐包括罐体以及防护结构。其中，防护结构包覆于罐体外，由罐体内至罐体外方向，防护结构包括依次设置的第一防护混凝土层、缓冲层以及第二防护混凝土层。由于罐体及防护结构的设置，使得外部的荷载以及内部的储存压力相对独立，通过防护结构能够承受外部的荷载，尤其是抵抗外部的冲击，进而对内部的罐体起到保护的作用。并且这样的设置方式，使得罐体不会受到外部的冲击，而在受到荷载的过程中，由于是防护结构起到承受荷载的作用，故，即便是防护结构因荷载造成损伤，也不会影响到罐体的正常工作，从而能够降低该储罐的修复的成本。同时，当内部发生泄露、火灾或爆炸等事故时，能够保证其不会对外部造成影响和扩散。
附图说明
[0021]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]
图1为本发明实施例中储罐的结构示意图；
[0023]
图2为图1中-处的放大示意图。
[0024]
图标：200-储罐；210-罐体；220-防护结构；221-第一防护混凝土层；222-缓冲层；223-第二防护混凝土层；224-加强环；225-第一分部；226-第二分部；227-剪切增稠液；228-隔离区；211-底板；212-金属内罐；214-预应力混凝土外罐；215-保温层；216-金属衬板；217-玻璃纤维弹性毡；218-珍珠岩。
具体实施方式
[0025]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0026]
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0027]
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0028]
在本发明的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0029]
此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。
[0031]
随着我国城镇化进程的不断加速，城市规模逐渐扩大，城市人口持续增加，相继带来的城市安全问题也日益突出。大型储罐一般存储液氧、液氩、液氮、液体二氧化碳或液化天然气，属于重要的城市生命线工程，其构造形式与一般的储罐设施相比有着显著的不同，结构设计复杂，安全等级要求较高。
[0032]
目前，特大型lng储罐的设计规范规定需要对结构进行抗冲击和抗爆炸设计，但主要是靠外部混凝土罐体作为主要的防护体，这在实际极端荷载作用下是不安全的。同时，由于单层罐体在发生破坏后极难修复，会造成巨大的投资浪费。
[0033]
基于上述原因，请参考图1及图2，图1及图2示出了本发明实施例中储罐的结构，本实施例提供了一种储罐200，该储罐200能够降低外部撞击或爆炸等荷载对内部的影响，且能够降低内部泄露、火灾或爆炸等事故对外部的影响和扩散，从而能够降低修复的成本，储罐200包括罐体210以及防护结构220；
[0034]
防护结构220包覆于罐体210外，由罐体210内至罐体210外方向，防护结构220包括依次设置的第一防护混凝土层221、缓冲层222以及第二防护混凝土层223。
[0035]
该储罐200的工作原理是：
[0036]
该储罐200包括罐体210以及防护结构220。其中，防护结构220包覆于罐体210外，由罐体210内至罐体210外方向，防护结构220包括依次设置的第一防护混凝土层221、缓冲层222以及第二防护混凝土层223。由于罐体210及防护结构220的设置，使得外部的荷载以及内部的储存压力相对独立，通过防护结构220能够承受外部的荷载，尤其是抵抗外部的冲击，进而对内部的罐体210起到保护的作用。并且这样的设置方式，使得罐体210不会受到外部的冲击，而在受到荷载的过程中，由于是防护结构220起到承受荷载的作用，故，即便是防护结构220因荷载造成损伤，也不会影响到罐体210的正常工作，从而能够降低该储罐200的修复的成本。同时，当内部发生泄露、火灾或爆炸等事故时，能够保证其不会对外部造成影响和扩散。而且这样的设置方式，由于罐体210在使用的过程中，其作用在于承受内部的存储压力，不需要承受外部的冲击载荷，同理，防护结构220也不需要承受内部的压力，由此，在设置罐体210时，可以在满足使用需求的前提下，减小罐体210的厚度，从而有利于降低储罐200的制造成本。
[0037]
需要说明的是，该储罐200可以用于存储液氧、液氩、液氮、液体二氧化碳或液化天然气等，并且储罐200的尺寸可根据使用情况进行调节和设计，一般可为4万立方米、16万立方米或24万立方米。
[0038]
在本实施例中，防护结构220还包括加强环224；第一防护混凝土层221及第二防护混凝土层223均包括包覆于罐体210的外周面的第一分部225以及包覆于罐体210的顶部的第二分部226；加强环224与第一防护混凝土层221和第二防护混凝土层223两者中的一个或多个的第一分部225及第二分部226连接。通过加强环224能够增加包覆于罐体210的外周面与包覆于罐体210的顶部防护结构220的连接强度和结构整体刚度，进而提高防护结构220的防护性能。在设置加强环224时，由于防护结构220包括间隔设置的第一防护混凝土层221和第二防护混凝土层223，故加强环224既可以与第一防护混凝土层221或第二防护混凝土
层223连接，或同时与第一防护混凝土层221和第二防护混凝土层223连接。
[0039]
在设置缓冲层222时，缓冲层222可以是位于第一防护混凝土层221和第二防护混凝土层223之间的缓冲结构，也可以是位于第一防护混凝土层221和第二防护混凝土层223之间的填充料，其目的是吸收由第二防护混凝土层223向第一防护混凝土层221传动的冲击能量，从而避免冲击传递至罐体210，并通过这样的设置方式，能够提高防护结构220的防冲击和防爆炸的性能。进一步地，在本实施例中，缓冲层222包括填充于第一防护混凝土层221与第二防护混凝土层223之间的空间内的剪切增稠液227。剪切增稠液227是一种新型防护材料，常态为一种带悬浮颗粒的液态，当防护结构220在受到外力作用下变形挤压缓冲层222时，剪切增稠液227中的悬浮颗粒会相互作用积压呈现坚固的固体特性，从而形成巨大的抵抗力，对防护结构220起到缓冲作用，使其能够快速停止运动，避免发生更大的损伤，当外力撤去后剪切增稠液227恢复液态。
[0040]
在本实施例中，防护结构220与罐体210之间间隔并形成隔离区228，通过隔离区228能够避免防护结构220所受到的冲击载荷传递至罐体210，同时也能够避免罐体210中的压力传递至防护结构220，进而使得罐体210在存储过程中所受到的压力与防护结构220所受到的载荷分别作用于罐体210和防护结构220，从而提高该储罐200的使用稳定性。
[0041]
在本实施例中，第一防护混凝土层221与第二防护混凝土层223均由强度大于c80的预应力混凝土形成。
[0042]
在设置罐体210时，罐体210包括底板211以及与底板211连接的金属内罐212。其中，罐体210还包括包覆于金属内罐212的预应力混凝土外罐214，预应力混凝土外罐214位于金属内罐212与防护结构220之间。并且，罐体210还包括保温层215，保温层215包覆于金属内罐212，且保温层215位于金属内罐212与预应力混凝土外罐214之间。
[0043]
在设置保温层215时，保温层215包括与预应力混凝土外罐214连接的金属衬板216、与金属内罐212连接的玻璃纤维弹性毡217以及填充于金属衬板216和玻璃纤维弹性毡217之间的珍珠岩218。预应力混凝土外罐214由强度大于c50的预应力混凝土形成，其具体预应力值根据罐体210内部储液需求计算。
[0044]
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。