一种立式金属储罐的制作方法

1.本发明属于石油化工设备领域，具体涉及一种立式金属储罐。


背景技术：

2.立式圆筒形钢制焊接储罐作为重要的油气存储设施，被广泛应用于石油化工行业原油、成品油、污水等液体的存储。目前国内外钢制油罐多为单壁罐，存在问题如下；一是单层底板直接坐落于地基表面，靠底板与基础的摩擦维持相对稳定，此种结构无法监测罐底板泄漏，一旦底板腐蚀泄漏将造成地下水源及土壤污染；二是储罐破裂后内部液体四处流淌，有可能溢出防火堤，无法得到有效控制，且油品暴露于空气中，容易引发火灾爆炸事故。
3.cn201610092774.0中涉及了一种钢制焊接立式大型油罐，具有罐底、罐壁及罐顶，其中，罐底与罐壁之间采用了过渡连接圈，过渡连接圈包括底部环形段、弧形过渡段和立式圆筒段，罐底与过渡连接圈的底部环形段焊接连接，罐壁与过渡连接圈的立式圆筒段焊接连接。该油罐取消了现有罐壁与罐底的t形接头以及该接头部位的大角焊缝，降低了大角焊缝位置低周疲劳破坏及撕裂破坏的可能性，但无法解决上述问题。
4.cn208165718u公开了一种双层储罐，包括：外罐、内罐；内罐和外罐之间设置有多个固定杆没，固定杆的一端设置在外罐的内表面,固定杆的另一端设置有滑轮，滑轮紧贴在内罐的外表面上；内罐上设置有第一旋转轴和第二旋转轴、温控装置和保温层；第一旋转轴旋的一端设置在内罐的外表面上，另一端通过轴承固定在外罐的内表面上；第二轴承的一端设置在内罐的外表面上，另一端穿过外罐连接在驱动装置上；保温层设置在内罐的外表面上；温控装置包括：太阳能蓄电装置、加热装置和温控系统。本实用新型具有夏天防火、冬天加热防止物料过粘等特点。
5.cn 207555204 u公开了一种用于重型双层立式储罐的内支撑结构，涉及低温液体立式储罐领域。本实用新型所述的一种重型双层立式储罐的内支撑机构，包括外壳和内容器，两者同轴竖直放置。外壳和内容器之间设有支撑结构，所述支撑机构包括盖板、补强圈、固定管、玻璃钢和挡块，所述挡块沿内容器圆周方向设置。本实用新型改善了因内容器重量较重，且应变强化产品圆周方向的曲率不一致、制造过程中旋转导致玻璃钢损坏的问题，保证玻璃钢不会在层向方向破损，使储罐安全制造完工，满足运输、地震等相关使用工况。


技术实现要素：

6.本发明的一个目的是提供一种立式金属储罐，解决罐底板泄漏监测及大量泄漏液体的有效控制问题，以保证储罐安全、平稳运行。
7.本发明提出了一种立式金属双壁储罐，所述储罐包括内罐、外罐、内罐与外罐之间的间隙空间及附件；所述的内罐包括内罐罐底、内罐罐壁及内罐罐顶；所述的外罐包括外罐罐底、外罐罐壁及外罐罐顶；所述内罐与所述外罐之间的间隙空间内安装油气泄漏监测系统，间隙空间需满足能够
完全容纳从内罐泄漏的液体。
8.进一步地，所述泄漏监测系统满足在线实时监控并在油气泄漏发生时进行报警。
9.进一步地，所述的内罐罐底下方采用工字钢支撑。优选的，所述工字钢支撑包括两圈以上的环形工字钢结构。即，将工字钢沿内罐罐底圆周方向敷设为圆形闭环结构。两圈以上的工字钢环形结构圆心重合。优选的，外圈工字钢的垂直中性面与内罐罐壁的中性面重合。沿储罐高度方向上，工字钢支撑的下端固定于外罐罐底上表面，上端固定于内罐罐底下表面。外罐罐底利用钢筋混凝土环墙式硬基础支撑。
10.进一步地，所述工字钢支撑上设置若干透气孔。若干透气孔在两圈以上工字钢支撑结构上沿环向均匀分布。
11.进一步地，所述的泄漏监测系统包括至少一个油气浓度或液体压力传感器。传感器可以设置于内罐与外罐之间间隙空间内的任意位置，如可以设置于内罐罐壁与外罐罐壁之间的间隙空间内，也可以设置于内罐罐底与外罐罐底之间的间隙空间内。储罐发生泄漏主要是因为罐底板腐蚀，储罐壁板几乎不会发生腐蚀泄漏。更优选地，在内罐罐底与外罐罐底间隙空间的中心设置一个传感器，同时在两圈以上的环形工字钢的环形空间内均匀设置若干传感器。
12.进一步地，罐体上的附件包括盘梯、加强圈、抗风圈、人孔、排水系统、进出油接管等。
13.进一步地，所述的内罐罐顶可以为外浮顶或者固定顶，所述的外罐罐顶可以为平顶。所述外罐罐壁的上沿低于所述内罐罐壁的上沿。
14.进一步地，所述的内罐罐底可以采用平直段和拱形段组合而成的结构，如与环形工字钢上表面接触的内罐罐底部分采用平直钢板，两圈环形工字钢的环形空间、内圈环向工字钢的圆形空间对应的内罐罐底采用拱形钢板。
15.与现有技术相比，本发明的立式金属储罐的有益效果是：1、将立式圆筒形钢制焊接储罐设计为双壁罐结构，通过在内罐罐底与外罐罐底之间的间隙空间安装油气泄漏监测系统，能对储罐底板泄漏进行实时监测及报警。利用工字钢支撑，通过外罐罐底支撑内罐罐底，能够保证储罐结构的刚度，防止底板变形。通过设置内罐与外罐之间的间隙空间，能够完全容纳从内罐泄漏的液体，保证了储罐泄漏后的安全性。
16.2、本发明的双壁结构储罐可以实时监测罐内油气泄漏，并保证内罐一旦破坏后油品会被外罐收纳，实现本质安全设计，保障储罐的运行安全。
17.3、本发明中，内罐罐底可以采用平直段和拱形段组合而成的结构，此种结构相对于水平底板，具有更高的承重力、跨越能力，同时用料省、施工方便，经久耐用。拱形底板符合力学原理，拱形桥会把重力分解一部分为水平的力，使桥的承载能力大大提高，在竖直荷载作用下，拱的两端不仅有竖直反力，而且有水平反力；由于水平反力的作用，拱的弯距大大减小。因此，合理的拱轴能够使拱的压力、弯距、剪力都较小。
附图说明
18.图1为本发明一种立式金属储罐的轴向剖视示意图；其中，1-内罐罐顶，2-内罐罐壁，3-内罐罐底，4-外罐罐顶，5-外罐罐壁，6-外罐罐底，7-外圈工字钢支撑，71-翼缘板，72-腹板，73-透气孔），8-内圈工字钢支撑，81-翼缘板，82-腹
板，83-透气孔。
19.图2为一种立式金属双壁罐罐底间支撑示意图；其中，7-外圈工字钢支撑，71-翼缘板，72-腹板，73-透气孔，8-内圈工字钢支撑，81-翼缘板，82-腹板，83-透气孔，9-传感器，10-传感器引线。
20.图3为一种拱桥型内罐底板的示意图；其中，2-内罐罐壁，3-内罐罐底，5-外罐罐壁，6-外罐罐底，7-外圈工字钢支撑，8-内圈工字钢支撑。
21.图4为一种拱桥型内罐底板的结构示意图；其中，31-平直段a，32-拱形段a，33-平直段b，34-拱形段b。
具体实施方式
22.下面结合附图及给出的实施例对本发明做详细的说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
23.实施例1如图1所示，一种大型石油储罐，具有内罐罐顶1、内罐罐壁2、内罐罐底3、外罐罐顶4、外罐罐壁5、外罐罐底6、外圈工字钢支撑7（包括翼缘板71，腹板72、透气孔73）、内圈工字钢支撑8（包括翼缘板81、腹板82、透气孔83）。
24.如图2所示，双壁罐罐底间支撑包括外圈工字钢支撑7（外圈工字钢支撑7包括翼缘板71，腹板72、透气孔73）、内圈工字钢支撑8（内圈工字钢支撑8包括翼缘板81、腹板82、透气孔83），油气泄漏监测系统包括传感器9、传感器引线10。外圈工字钢支撑7、内圈工字钢支撑8环状设置在内罐罐底3与外罐罐底6的间隙空间，其中，工字钢的上下两个翼缘板分别焊接于内罐罐底3下表面、外罐罐底6上表面。透气孔73、83沿环向均布于工字钢腹板，一方面可用于间隙空间内液体、气体的流通，使得传感器9监测到气体浓度或液体压力的变化，另一方面可用于引出传感器引线10，连接至报警系统。为防止底板变形，保证底板具有足够的刚度，工字钢支撑的圈数根据储罐容积进行调整。
25.双层油罐有内罐和将内罐完全密封的外罐构成，内罐和外罐之间具有间隙空间。间隙空间能够完全容纳从内罐泄漏的全部液体。内罐罐底3与外罐罐底6的间隙空间可安装油气泄漏监测传感器9，传感器9安装于外罐罐底6上表面的中心，通过气体浓度或液体压力的变化，判断储罐是否出现渗漏或泄漏现象。传感器引线10通过外圈工字钢透气孔73、内圈工字钢透气孔83引出罐底，并通过在外罐罐壁5下部开孔后引出罐外。
26.储油罐底板腐蚀破坏最为严重，如果内罐罐底3发生腐蚀泄漏，带有一定压力的气体或液体会进入内罐罐底3与外罐罐底6的间隙空间，间隙空间的压力或液位会发生变化，触发报警装置。此时，尽管液体会泄漏到间隙空间，但由于外罐完好，液体不会进入土壤，从而保证了储液、土壤和地下水的安全。如果外罐罐底6发生渗漏，外部气体或雨水等液体会进入内罐罐底3与外罐罐底6的间隙空间，间隙空间的压力或液位会发生变化，触发报警装置。此时，由于内罐完好，不会影响内罐油品的安全存储。
27.内罐罐底3可以是外浮顶，也可以是固定顶。
28.本发明的双壁罐可按照如下顺序进行安装，外罐罐底6、外圈工字钢支撑7、内圈工字钢支撑8、传感器9、传感器引线10、内罐罐底3、内罐罐壁2、内罐罐顶1、外罐罐壁5、外罐罐
顶4。
29.最后，在实施完成的大型油罐罐体上设置安装盘梯、加强圈、抗风圈、人孔、排水系统、进出油接管等附件。
30.本发明除了用于储存原油及成品油外，也可以用于储存其他液体类物料。
31.实施例2基本结构同实施例1，其中内罐罐底采用图3-4所示的结构。内罐罐底采用平直段a 31、拱形段a 32、平直段b 33、拱形段b 34组合而成的结构。平直段a 31的径向宽度由内罐罐壁2外侧底板宽度与翼缘板71径向宽度确定，平直段b 33的径向宽度由翼缘板81的宽度进行确定，拱形段a 32、拱形段b 34的拱度根据储罐直径、厚度等情况计算确定。