专利名称：高强度超薄型不锈钢容积罐的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种不锈钢制成的容器，特别是一种适用于畜禽粪便发 酵生产沼气和制备有机肥等的高强度超薄型不锈钢容积罐，它也适用于油品、 酿酒、果疏榨汁、食品、词料、医药、液体运输、化工等制造行业作为盛料、 贮存、装载、运输和发酵等用的容器，还可作为城市污水治理、化工厂有毒 污水治理等用的容器。
背景技术：
国外大多养殖场使用的畜禽粪便发酵罐、家庭使用的化粪池等，都采用 全金属结构的容积罐。虽然厚不锈钢板制做的容积罐材质好，但造格高，一 次性投资大、运行成本高。而我国的畜禽粪便发酵罐，大多以黑色金属板材 等作替代品。因采用黑色金属板需作防腐处理，否则会被腐蚀而造成跑冒滴 漏和严重泄漏，酿成恶性事故，故其造价居高不下。钢筋混凝土或砖混结构 制造的容积罐承载液体物质，由于其固有的孔隙度，渗漏也是不可避免的。
据报道，地下水严重污染层达30多米深的严酷现实和储罐防腐失败及泄漏酿 成的灾害在警示着我们容积罐的选材问题是一个极其严肃的问题，不容忽视。 目前，我国在城市污水治理、化工厂有毒物质污水治理和养殖场使用的 畜禽粪便发酵罐、家庭使用的化粪池等生产沼气和制备有机肥的容器，为了 节省投资、降低造价， 一般采用需作防腐处理的黑色金属板制成或采用钢筋 混凝土、砖混结构构筑的储罐。据报道，因黑色金属板易被腐蚀而造成严重 泄漏或因水泥固有的孔隙度产生的渗漏，存在着不安全隐患，会造成二次^ 染。因此，储罐的选材和结构设计仍然是当前科研人员研究的重点问题，例
如，据专利文献报导，公告号CN2415032Y公开的"钢筋混凝土薄壳预制构件 沼气池"、公开号CN1687389A公开的"高效沼气池"、公开号CN1661003A公 开的"三合一材料组合为池体防止漏水漏气的沼气池"等报道，都是针对现有 技术的跑冒滴漏问题提出的措施。众所周知，水泥所固有的孔隙度特性，使 其防水能力较低下。经实践检验证明， 一般沼气发酵池的进池物料含水率约 为96%左右，而出料时的含水率只有不到60%,许多污水渗漏到地下水系中， 特别是当沼气生产的高峰期时，内压力大于2000Pa以上，沼气和污水会同时 渗漏。尼龙薄膜的抗压强度有限、抗老化能力有限，冰冻低温的脆裂等问题 都是潜在的危险和隐患，缺乏安全感，特别是在北方的冬季根本就不敢使用。 水泥混凝土结构池，因其内层需要增加防水设施，顶盖增加防渗漏功能，故 其工程造价不仅不会比黑色金属板制成的储罐降低，而且工程质量也很难把 握，因此，用水泥混凝土构筑沼气池、发酵池、滤池等存在的问题多、隐患 大，易污染环境，污染地下水资源，影响其推广应用。公告号CN2187154Y 公开的"钢塑组合成型沼气罐和液体贮罐"，采用塑料铆钉铆接成的整体容器 罐，其在运输、承载、内外压力差、内外温度差等因素发生变化时，塑料铆 钉的应力变型问题、抗冲击能力问题、及其在零下-20。C时脆裂等问题，同样 存在着不安全因素和隐患。此外，公开号CN1487076A公开的"一种无机复合 材料沼气池"、公告号CN2442993Y公开的"轻质复合材料沼气池"、公告号 CN2211427Y公开的"橡胶沼气罐"公告号CN2143231Y公开的"高强度薄 壁沼气罐"、公告号CN2732748Y公开的"椭球冠型树脂荃复合材料沼气池" 公告号CN2688697Y公开的"扁球型塑料沼气池"、公开号CN1800080A公 开的"一种制备组装式沼气池的复合材料"、公开号CN1796534A公开的"一
种水凝性胶结材料沼气池"等等，这些沼气池或沼气罐也同样存在着上述顾此 失彼的问题和缺陷。因此，现有沼气池或沼气罐等容器的结构有待改进。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高强度超薄型不锈钢容积罐，它有效的解 决了现有容器的结构和选材存在的缺陷。其结构设计合理，材料来源广泛， 制造容易，与同等规模的水泥结构的容器相比较，其运行成本低，强度高、 耐酸碱、耐腐蚀，使用方便、安全不泄漏，无二次污染，有利于净化环境和 对畜禽粪便的无害化处理，显著延长其使用寿命，不受使用条件的限制，应 用范围广，容易推广应用。
本实用新型的目的是这样实现的该容积罐包括设置进料口、出料口及 其间阀门的罐体，其技术要点是所述罐体的本体、封头或封底均由格网状 骨骼及内壁壳体和外罩护板组装而成，其内壁壳体采用簿壁不锈钢板，格网 状骨骼是由径向型钢骨架、纬向型钢骨架和封头型钢骨架或封底型钢骨架固 接成的一个整体，各型钢骨架以其型钢的大平面为垫托，与内壁壳体或外罩 护板的接缝处紧密结合在一起，内壁壳体和外罩护板之间铺设保温材料。
所述罐体各型钢骨架的型钢采用槽钢或方管、矩型管、异型管、角钢或 其它型材。
所述罐体的封头根据实际需要制成锥形体、半球形体、椭圆形体、蝶形 体或其它结构形式。
所述罐体的外罩护板采用簿壁不锈钢板、彩板、镀锌板或其它薄型板材。 由于本实用新型罐体依据其应力的分布情况，运用"龙骨包容罐壳"的结 构设计方式，所以确保受载部件既能在失效准则控制条件下安全工作，又具 有足够的经济性。该罐体的"龙骨"采用格网状骨骼结构，其由径向型钢骨
架与纬向型钢骨架及封头型钢骨架或封底型钢骨架，纵横排列交汇固接成一 个整体式格网状"龙骨"骨骼。因为普通型钢的含碳量较高，所以由其构成 的径向骨架与纬向骨架及封头型钢骨架或封底型钢骨架的强度好、并且抗载 荷能力强，又因其是均匀分布的格网状骨骼结构，故罐壳的内壁壳体被"龙 骨"包容，受力均衡，虽然内壁壳体采用簿壁不锈钢板材，仍具有厚壁不锈 钢板材的牢固结实的性能。罐壳的外罩护板包覆在"龙骨"上，也就可以采 用较薄的彩板、镀锌板、不锈钢板或其它薄型板材了。罐体作业过程中"龙 骨"的各骨架不与酸、碱性液体物料接触，故无腐蚀，而与酸、碱性液体物 料接触的部位则采用簿壁不锈钢板材的内壁壳体，整个罐体耐酸碱、耐腐蚀。 另外，因各骨架以其型钢的大平面为垫托，与内壁壳体和外罩护板的接缝处 紧密结合在一起，故内壁壳体不锈钢板间对接的接缝，正好置於型钢平面的 中心线上，其间采用氩弧焊、等离子弧悍等焊接方式成型，确保各骨架与所 垫托的不锈钢内壁壳体间紧密固接。而外罩护板的接缝处利用自攻螺栓或抽 拉铆钉等连接方式与各骨架紧密固接。因此，罐体很容易形成一体式"龙骨包 容罐壳"的结构，它不受使用条件限制，应用范围广。经实际检测证明本实 用新型的罐体与同等规模的水泥结构的容器相比较，运行成本低，强度高， 屈强比小、可塑性好，材料来源广泛，制造容易，耐酸碱、耐腐蚀，使用方 便、安全不泄漏，无二次污染，有利于净化环境和对畜禽粪便的无害化处理， 使用寿命可达30年以上，显著延长其使用寿命。该装置采用格网状骨骼与不
锈钢内壁壳体固接组合的罐体，适用于0.1MPa《P〈1.6MPa和1.6MPa《P< l(MPa的中低压容器标准，完全具备国标GB150-1998《钢制压力容器》提 出的所有技术条件、规程和要求。但本实用新型不适用锅炉、换热器和毒性 气体及含量在60%以上易燃、易爆等气、液体的储存。以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
图1是本实用新型的一种卧式结构示意图。
图2是
图1沿A-A线的剖视图。
图3是
图1中"龙骨包容罐壳"的局部结构横剖面图。
图4是本实用新型的一种立式结构示意图。
图5是图4沿B-B线的剖视图。
图6是本实用新型的一种下方上圆式结构示意图。
图7是图6沿C-C线的剖视图。
图中序号说明l本体、2格网状骨骼、3外罩护板、4保温材料、5内 壁壳体、6封头、7端封、8支座、9接缝、IO护脚、ll封底。
具体实施方式
根据
图1 7详细说明本实用新型的具体结构和工作过程。该容积罐包括 设置进料口、出料口及其进、出料闸阀门的罐体。其中罐体的进料口、出料 口及其进、出料闸阀门规格、形状，图中未示出，可根据容积罐的具体用途 和实际使用要求确定。罐体的规格可根据实际使用要求制成卧式结构(如
图1 所示)、立式结构(如图4所示)、下方上圆式结构(如图6所示)等形式。其中 卧式结构由本体1与两端封头6及支座8组成；立式结构及下方上圆式结构 均由本体1与上部封头6和下部封底11组成，并以封底ll作为支座。该罐 体各式结构中的本体1、带有端封7的封头6及带有护脚10的封底11均由 格网状骨骼2及内壁壳体5和外罩护板3组装而成。卧式结构支座8的上端 点置于罐体底部的格网状骨骼2的径向型钢骨架和纬向型钢骨架交汇处，采
用常用的双平行等长径条形结构或双侧面点位结构。
上述格网状骨骼2为罐体的"龙骨"，它是由径向型钢骨架、纬向型钢骨
架和封头型钢骨架或封底型钢骨架固接成的一个整体式格网状骨骼2。格网 状骨骼2的各型钢骨架以其型钢的大平面为垫托，分别与罐壳的内壁壳体5
和外罩护板3的接缝9处紧密结合在一起。加工时，与不锈钢内壁壳体5之 间对接的接缝9，正好置於骨架型钢平面的中心线上，在接缝9间采用氩弧 焊、等离子弧焊等焊接方式连接成型，确保各骨架与所垫托的不锈钢内壁壳 体5之间紧密固接；而外罩护板的接缝处利用自攻螺栓或抽拉铆钉等连接方 式与各骨架紧密固接，因此，很容易将罐体加工成一体式"龙骨包容罐壳"的 结构。罐体各型钢骨架的型钢可采用槽钢或方管、矩型管、异型管、角钢或 其它型材。罐体的封头型钢骨架根据实际需要可制成锥形体、半球形体、椭 圆形体、蝶形体或其它结构形式。罐体的内壁壳体5为簿壁不锈钢板，罐体 的容积量《100吨时，内壁壳体5的厚度为0.5 2mm， 100吨<容积量《300 吨时，内壁壳体5的厚度为2 3mm，罐体的容积量>300吨时，内壁壳体5 的厚度应3 4mm，并允许符合0.1MPa《P<1.6MPa和1.6MPa《P<10MPa 的中低压力容器标准。罐体的外罩护板3可采用簿壁不锈钢板、彩板、镀锌 板或其它薄型板材。为了提高罐体的保温效果，在内壁壳体5和外罩护板3 之间铺设保温材料4。
罐体适用于粉状干质物料的储存、装载、运输和液状湿质物料储存、装 载、发酵及生化反应使用。用于一般承载干质物料时，内壁壳体5和外罩护 板3还可以减簿处理。对于超大型的储罐，罐体的格网状骨骼2布局可做骨 架增密加强处理。但本实用新型罐体不适于作为锅炉、换热器和气体、毒性 气体及含量在60%以上的易燃易爆成份等气液体储存、装载和运输的容器。 罐体的试验、检査及保温程序格网状骨骼2和内壁壳体5统一成型后，应 先进行1.25倍的水压试验，检査漏点，然后再作保温处理。
权利要求1、一种高强度超簿型不锈钢容积罐，包括设置进料口、出料口及其闸阀门的罐体，其特征在于所述罐体的本体、封头或封底均由格网状骨骼及内壁壳体和外罩护板组装而成，其内壁壳体采用簿壁不锈钢板，格网状骨骼是由径向型钢骨架、纬向型钢骨架和封头型钢骨架或封底型钢骨架固接成的一个整体，各型钢骨架以其型钢的大平面为垫托，与内壁壳体或外罩护板的接缝处紧密结合在一起，内壁壳体和外罩护板之间铺设保温材料。
2、 根据权利要求1所述的高强度超簿型不锈钢容积罐，其特征在于所 述罐体各型钢骨架的型钢采用槽钢或方管、矩型管、异型管、角钢或其它型 材。
3、 根据权利要求1所述的高强度超簿型不锈钢容积罐，其特征在于所 述罐体的封头根据实际需要制成锥形体、半球形体、椭圆形体、蝶形体或其 它结构形式。
4、根据权利要求1所述的高强度超簿型不锈钢容积罐，其特征在于所 述罐体的外罩护板采用簿壁不锈钢板、彩板、镀锌板或其它薄型板材。
专利摘要一种高强度超薄型不锈钢容积罐，包括设置进料口、出料口及其闸阀门的罐体，其技术要点是所述罐体的本体、封头或封底均由格网状骨骼及内壁壳体和外罩护板组装而成，其内壁壳体为薄壁不锈钢板，罐体的格网状骨骼是由径向型钢骨架、纬向型钢骨架和封头型钢骨架或封底型钢骨架固接成的一个整体，各骨架以其型钢的大平面为垫托，与内壁壳体或外罩护板的接缝处紧密结合在一起，内壁壳体和外罩护板之间铺设保温材料。它结构设计合理，强度高、耐酸碱、耐腐蚀，使用方便、安全不泄漏，无二次污染，有利于净化环境和对畜禽粪便的无害化处理，显著延长使用寿命，与同等规模的水泥结构的容器相比较，运行成本低，它不受使用条件限制，应用范围广。
文档编号C05F3/06GK201002856SQ200720010
公开日2008年1月9日 申请日期2007年2月6日 优先权日2007年2月6日
发明者巍 洪, 洪武贵, 迪 苗 申请人:辽宁中田干燥设备制造有限公司