带有热角保护的金属全包容储罐的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低温及深冷介质储存设备领域，特别涉及一种带有热角保护的金属全包容储罐。
【背景技术】
[0002]近年来，随着我国低温产业的不断发展，尤其是伴随我国LNG市场的迅速扩大，液化空分、城市燃气调峰站、接收站、气化站等正经历蓬勃式发展，数量与日倶增，作为终端储存设备的大型低温常压储罐，其安全性越来越受到各方的重视。
[0003]由于经济发展带来的一系列问题，因土地引发的社会矛盾日趋激烈，同时土地价格也是节节攀升，而较早用于储存低温介质的单包容式常压储罐作为一种大型终端储存设备，其设备本体建造就要占去大量的土地，加之从单包容储罐的安全性考虑，低温介质储存工厂需为其预留大量土地空间作为安全围堰，用于防备储存低温介质泄漏造成的安全隐患。同时，低温常压储罐储存介质量大，设备泄漏事故会造成严重的经济损失，基于以上事实，低温常压单包容式储罐的安全可靠性越来越受到各方质疑。
[0004]由于单包容式储罐存在的所述缺点，对于开发一种能够避免储存低温介质泄漏，能够省去安全围堰的设置，同时又能够避免储存低温介质泄漏而造成严重经济损失的全包容式低温常压储罐尤为迫切。全包容式储罐分为预应力混凝土全包容式储罐和金属全包容式储罐，由于预应力混凝土全包容储罐建造昂贵，所以开发设计金属全包容储罐市场潜力巨大。
[0005]金属全包容储罐主要由主容器、设置于主容器外围将主容器包容于其内的次容器，以及主容器和次容器之间的绝热系统构成，次容器位于储罐基础上。当主容器发生泄漏时，次容器能够盛装泄漏的低温介质，又能保持气密性，并能稳定向外排放蒸发气(以下简称B0G气体)。但是，次容器初始处于环境温度下，在主容器发生泄漏工况下，如泄露介质突然与次容器相接触，会产生巨大的温差应力和热冲击，特别是在次容器筒体与底板连接的大角焊缝位置，由于角焊缝在制作过程中容易出现夹渣、残余焊接应力等缺陷，在温差应力和热冲击共同作用下使得大角焊缝位置极有可能出现焊接失效。同时，如果泄露介质的冷量传递到次容器底板位置时，还会使次容器底板下部与空气接触位置结霜、结冰，对次容器底板和储罐基础的安全造成危害。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的目的在于提供一种带有热角保护的金属全包容储罐，解决现有技术的金属全容式储罐在泄露工况下次容器角部容易出现焊接失效的问题。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案:一种带有热角保护的金属全包容储罐，包括由耐低温钢制成的主容器和次容器，主容器和次容器均包括筒体和底板，主容器位于次容器内部;所述次容器的内侧下部设有耐低温的热角保护结构;所述热角保护结构包括热角保护筒体、连接并封闭热角保护筒体底部的热角保护底板，以及连接热角保护筒体顶部与所述次容器的筒体的封板;所述热角保护筒体与所述次容器的筒体之间以及所述热角保护底板与所述次容器的底板之间均设置有由高强度保冷材料构成的高强度保冷层;所述热角保护筒体与所述主容器的筒体之间设有夹层隔热层，所述热角保护底板与所述主容器的底板之间设有底部隔热层。
[0008]优选地，所述热角保护筒体与所述热角保护底板垂直。
[0009]优选地，所述次容器的筒体内壁设有支撑环;所述封板呈环形，封板的外圈焊接于所述支撑环上，封板的内圈与所述热角保护筒体焊接。
[0010]优选地，所述封板与其下方的所述高强度保冷层之间设有弹性棉。
[0011 ]优选地，所述高强度保冷材料为泡沫玻璃砖。
[0012]优选地，所述高强度保冷层由多块泡沫玻璃砖堆砌而成，泡沫玻璃砖之间采用低温胶密封，并通过低温胶与所述次容器的筒体、所述热角保护筒体粘结。
[0013]优选地，所述次容器的底板与所述高强度保冷层之间，以及所述热角保护底板与所述高强度保冷层之间均设有混凝土找平层。
[0014]优选地，所述底部隔热层包括珠光砂混凝土圈梁和位于珠光砂混凝土圈梁内的泡沫玻璃砖;所述底部隔热层上下表面分别通过混凝土找平层与所述主容器的底板、所述热角保护底板相接;所述夹层隔热层采用珠光砂保冷材料。
[0015]优选地，所述热角保护筒体与所述次容器的筒体之间的间距为150mm?450mm。
[0016]优选地，所述热角保护筒体和所述热角保护底板的厚度为3mm?6mm。
[0017]由上述技术方案可知，本实用新型的优点和积极效果在于:本实用新型的金属全包容储罐中，利用热角保护结构与次容器之间形成一隔离空间，可防止低温介质进入次容器的底角部区域，有效阻隔低温介质对次容器大角焊缝、次容器底板及储罐基础的直接侵害，保证了储罐的安全;热角保护结构与次容器之间设置的高强度保冷层阻隔低温介质从热角保护结构底部和侧部方向的冷量传递，降低冷量对次容器的不利影响，同时高强度保冷层对热角保护结构起到支撑作用，降低对热角保护结构的强度要求，使得热角保护结构可选用尽可能薄的钢板，增强冷收缩性能。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型金属全包容储罐优选实施例的结构示意图。
[0019]图2是图1中A处局部放大示意图。
[0020]图3是本实用新型金属全包容储罐优选实施例拱顶的平面结构示意图。
[0021 ]图4是本实用新型金属全包容储罐优选实施例拱顶的侧向结构示意图。
[0022]图5是本实用新型金属全包容储罐优选实施例顶部位置的结构示意图。
[0023]图6是本实用新型金属全包容储罐优选实施例热角保护结构与次容器的配合结构示意图。
[0024]图7是图6中B处局部放大示意图。
[0025]图8是本实用新型金属全包容储罐优选实施例主容器与次容器之间夹层的结构示意图。
[0026]图9是图8中C处局部放大示意图。
[0027]附图标记说明如下:100、金属全包容储罐;200、储罐基础；1、主容器；11、主容器筒体；12、主容器底板；121、边缘板；122、中幅板；13、弹性棉；14、棉布；15、玻璃丝布；16、加强筋;2、次容器;21、次容器筒体;211、支撑环;22、次容器底板;221、边缘板;222、中幅板;23、拱顶;231、顶盖板;232、中心环;233、径向梁;234、环向梁;24、承压环;25、抗压圈；26、拉杆;27、吊顶;271、密封挡板;28、玻璃纤维棉;29、弹性棉;3、热角保护结构;31、热角保护筒体；
32、热角保护底板;33、封板;34、焊接垫板;35、焊接垫板;36、压缩弹性棉;4、高强度保冷层；41、泡沫玻璃砖;42、低温胶;5、底部隔热层;51、珠光砂混凝土圈梁;52、泡沫玻璃砖;6、保冷材料;7、混凝土找平层;8、锚固装置。
【具体实施方式】
[0028]体现本实用新型特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本实用新型。
[0029]本实用新型提供一种带有热角保护的金属全包容储罐(以下简称金属全包容储罐)，用于低温及深冷介质(以下统称“低温介质”)的储存，适用温度最低可达_200°C左右。
[0030]参阅图1和图2，本实施例的金属全包容储罐100位于储罐基础200上，该金属全包容储罐100主要包括:主容器1、次容器2、热角保护结构3，以及附属的绝热系统。主容器1、次容器2和热角保护结构3均为耐低温的结构，材质能够满足存储介质最低温度的使用要求，一般可采用奥氏体不锈钢或9%镍钢。
[0031]主容器1俗称内罐，主要用于盛装低温介质，其为敞口型自支撑式钢制储罐。主容器1包括立式圆筒形的主容器筒体11和位于主容器筒体11底部的主容器底板12。主容器筒体11和主容器底板12所围合的空间即用来储存低温介质。
[0032]主容器筒体11采用不等厚设计原则，主容器筒体11壁上可设置加强筋保证结构的稳定性;主容器筒体11通过锚固装置8与储罐基础200锚固。
[0033]主容器底板12由环形的边缘板121和位于边缘板121内的中幅板122形成组合式承压结构，边缘板121与主容器筒体11连接固定。
[0034]次容器2俗称外罐，其为具有气密性的自支撑式钢制储罐。次容器2位于主容器1的外围，将主容器1包容于其内，并与主容器1之间具有间隔。
[0035]次容器2主要包括立式圆筒形的次容器筒体21、位于次容器筒体21底部的次容器底板22、位于次容器筒体21顶部的拱顶23。拱顶23与次容器筒体21之间还设置抗压圈25和承压环24，具体可参照现有技术。
[0036]次容器2在主容器1正常工况下主要用来盛装B0G气体和保冷材料，在主容器1泄漏工况下用来盛装泄漏低温介质和B0G，并保证结构的气密性。抗压圈25、承压环24及拱顶23需要根据实际情况选取材料，原则上允许选用低合金钢或碳钢，为了最大程度上保证储罐在事故工况下的安全性能，多选取奥氏体不锈钢或9%镍钢，当拱顶23选用低合金钢或碳钢时，其顶部必须设置滴液托盘结构，以避免顶部工艺管道等发生泄漏时对次容器2顶的影响。
[0037]次容器筒体21上可根据需要设置加强筋，次容器底板22由环形的边缘板221和位于边缘板221内的中幅板222组成承压底板。次容器底板22置于储罐基础200上，次容器筒体21通过锚固装置8与储罐基础200锚固。
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