混凝土全容式储罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种16×104m3混凝土全容式储罐，具体包括内罐和外罐，内罐包括内罐底，二次底板，内罐壁，内罐锚固带、热角保护，内罐壁加强圈；外罐包括外罐底，外罐壁，吊顶，罐顶，外衬板，罐顶接管附件，拱顶钢结构；这种设计结构，优化了混凝土全容式储罐的结构尺寸，节约了占地面积，减少了储罐的耗钢量，节省生产和运行的成本，并且改善了天然气存储的条件，降低了天燃气的存储成本。
【专利说明】—种16X104m3混凝土全容式储耀
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液化天然气储运设备，尤其涉及一种16X10V3混凝土全容式储罐。
【背景技术】
[0002]随着国民经济的增长，天然气作为一种清洁能源，越来越受到人们的青睐。由于同等质量的液化天然气的比重和体积都比天然气小，并且液化天然气不溶于水，因此液化天然气在天然气的储存和运输中都具有十分明显的优越性。
[0003]液化天然气具有储存效率高、辛烷值高、占地少、投资省、可作优质的车用燃气、有利于环境保护、减少大气污染等优点，并且便于经济可靠的远距离运输以及供气负荷的调节。因此，LNG (liquefied natural gas,液化天然气)储罐作为液化天然气的储存设备，就显得十分重要。
[0004]近年来，为了满足经济的发展，越来越多的LNG接收站正在建设中。LNG储罐主要适用于LNG接收站，将会有越来越多的LNG储罐需要建设。
[0005]LNG技术发展史可以追溯到20世纪初期。1914年，美国公布首项LNG专利，并建成小型天然气液化工厂。1939年，西弗吉利亚建立了一个处理量为1000m3/d的天然气液化工厂，用以研究LNG远地运输技术。1940年，俄亥俄天然气公司在克利夫兰建立了处理量为1.13X105m3/d天然气工厂，制成3台直径为17.37m的LNG球形储罐。1954年出现了第一台用于液氧的不锈钢双壁低温储罐。1958年美国芝加哥桥梁钢铁公司在路易安那建造了第一座工业规模的LNG储罐，容积为5550m3。从20世纪50?80年代，LNG储罐容积不断扩大:60年代为(1?3) X104m3，70年代为(5?10) X 104m3，80年代已超过20X 104m3。
[0006]阿尔及利亚、文莱和印度尼西亚等LNG输出国和英国、法国、日本等输入国都建有大型LNG储罐。日本是世界上建造LNG储罐最多的国家。据统计日本拥有27座LNG接收终端站，LNG进口量占全球的40 %，居世界首位。目前世界上不少国家都具备建造LNG储罐的技术。数百台容量为45000m3?200000m3的LNG储罐在许多国家和地区正发挥高峰负荷贮存及终端贮存的功能。
[0007]而我国对天然气液化技术方面所做的研究很少，尚未掌握液化天然气核心技术，也没有LNG储罐权威的标准，与发达国家相比还存在差距。因此，存在液化天然气存储成本高，存储条件差的技术问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型提供了一种16X 104m3混凝土全容式储罐，以解决液化天然气存储成本高，存储条件差的技术问题。
[0009]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种16X 104m3混凝土全容式储罐，用于存储液化天然气，包括:
[0010]内罐，包括内罐底和内罐壁；所述内罐中具有二次底板，内罐锚固带、热角保护，内罐壁加强圈；其中，所述二次底板设置于所述内罐底上；所述内罐锚固带设置于所述内罐壁内侧；所述热角保护设置于所述内罐壁外侧；
[0011]外罐，包括外罐底，外罐壁，罐顶；所述外罐中具有吊顶，外衬板，罐顶接管附件，拱顶钢结构；其中，所述吊顶、所述拱顶钢结构都设置于所述罐顶内侧；所述外衬板设置于所述外罐壁外侧。
[0012]优选的，所述内罐壁加强圈包括:
[0013]内罐壁中间加强圈，内罐壁顶部加强圈；
[0014]所述内罐壁中间加强圈设置于所述内罐壁内侧；
[0015]所述内罐壁顶部加强圈设置于所述所述内罐壁和所述罐顶的交界处。
[0016]优选的，所述内罐底包括:内罐底边缘保冷结构和内罐底中心保冷结构。
[0017]优选的，所述内罐底边缘保冷结构包括:
[0018]内罐边缘底板层；
[0019]低温环梁层；
[0020]玻璃砖层；
[0021]素混凝土层。
[0022]优选的，所述内罐底边缘保冷结构包括:
[0023]内罐边缘底板层；
[0024]低温环梁层；
[0025]由浙青层和玻璃砖层组成的间隔层；
[0026]素混凝土层。
[0027]优选的，所述内罐底中心保冷结构包括:
[0028]干沙层；
[0029]由浙青层和玻璃砖层组成的间隔层；
[0030]素混凝土层。
[0031]优选的，所述内罐壁和所述外罐壁之间设置有弹性毡层和珍珠岩层。
[0032]优选的，所述弹性毡层由4层85mm厚的弹性毡组成。
[0033]优选的，所述吊顶包括吊杆和吊顶保冷结构；
[0034]所述吊杆设置在所述吊顶保冷结构和所述罐顶之间；
[0035]所述吊顶保冷结构由11层100mm厚的玻璃棉租构成,最外层的玻璃棉租上覆盖一层铝箔。
[0036]优选的，所述混凝土全容式储罐还设置有混凝土高桩承台。
[0037]通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优占-
^ \\\.
[0038]本实用新型提供的混凝土全容式储罐，具体包括内罐和外罐，内罐包括内罐底，二次底板，内罐壁，内罐锚固带、热角保护，内罐壁加强圈；外罐包括外罐底，外罐壁，吊顶，罐顶，外衬板，罐顶接管附件，拱顶钢结构；这种设计结构，优化了混凝土全容式储罐的结构尺寸，节约了占地面积，减少了储罐的耗钢量，节省生产和运行的成本，并且改善了天然气存储的条件，降低了天燃气的存储成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0039]图1为本实用新型实施例提供的一种16X104m3混凝土全容式储罐的整体结构图；
[0040]图2为本实用新型实施例提供的罐底和罐壁的结构连接结构示意图；
[0041]图3为本实用新型实施例提供的罐壁和罐顶的结构连接结构示意图。
[0042]标记说明:内罐底1，内罐壁2，二次底板3，内罐锚固带4，热角保护5，外罐底6，外罐壁7，罐顶8，吊顶9，外衬板10，拱顶钢结构11,混凝土高桩承台12，内罐壁中间加强圈13，内罐壁顶部加强圈14，内罐边缘底板层15，低温环梁层16，玻璃砖层17，素混凝土层18，珍珠岩层19，吊杆20，吊顶保冷结构21，珍珠岩挡墙22，吊车轨道23，罐底保冷结构24。
【具体实施方式】
[0043]为了使本实用新型所属【技术领域】中的技术人员更清楚地理解本实用新型，下面结合附图，通过具体实施例对本实用新型技术方案作详细描述。
[0044]下面结合图1，图2，图3，对本实用新型涉及的混凝土全容式储罐做具体介绍。
[0045]图1是本实用新型实施例提供的一种16 X 104m3混凝土全容式储罐的整体结构图。图2是罐底和罐壁的结构连接结构示意图。图3是罐壁和罐顶的结构连接结构示意图。其中，本实用新型涉及的混凝土全容式储罐用于存储液化天然气。
[0046]其中，在本实用新型实施例提供的混凝土全容式储罐中，包括如下结构:
[0047]内罐，包括内罐底1和内罐壁2;内罐中具有二次底板3，内罐锚固带4、热角保护5，另外，还有内罐壁加强圈；其中，二次底板3设置于内罐底1上；内罐锚固带4设置于内罐壁2内侧；热角保护5设置于内罐壁2外侧；
[0048]外罐，包括外罐底6，外罐壁7，罐顶8 ;外罐中具有吊顶9，外衬板10，罐顶接管附件，拱顶钢结构11 ;其中，吊顶9、拱顶钢结构11都设置于罐顶8内侧；外衬板10设置于外罐壁7外侧。
[0049]在具体的实施过程中，内罐主要采用06Ni9DR，06Ni9DR是_196°C级低温压力容器钢板。以其良好的乃低温冲击性能，和极低的受热形变系数，而被广泛应用于LNG船舶，和LNG储运工程。
[0050]对于外罐来说，外罐底6、外罐壁7和罐顶8都采用预应力混凝土，吊顶9为铝合金A5083-0，外衬板材质为16MnDR。16MnDR是低温压力容器钢板的一种。16Mn—表示钢板中猛(Μη)含量较高,大约在1 %-1.6%之间，D-表不低温，R-表不压力容器。外罐平台及梯子设置在外罐的外侧，采用Q235B，Q235是碳素结构钢，等级是Β级，化学成分(质量分数％ )C:0.09 ?0.15 ；Μη:0.25 ?0.55 ；Si ( 0.30 ；S ( 0.045 ；P ( 0.045。
[0051]在实际应用中，罐顶接管附件主要包括物料的进出口管线、BOG管线、温度、压力、液位计等指示接管和储罐置换及冷却管线等。进出储罐的接管全部设置在罐顶8，并且都垂直安放，进出内罐的罐顶8接管在穿过吊顶9时装有套管，以便协调吊顶9收缩/膨胀时的变形量。为防止储罐发生翻过，储罐的进料口设有顶部进料口和底部进料口。泵柱为储罐的出料口，泵柱的设置满足泵在低温环境下，由于泵柱内径的收缩不影响泵的安装和维修，且不与泵在工作时发生共振。储罐除以上附件外，还设有罐顶安全阀、真空阀、罐顶人孔、罐顶通气孔、罐顶珍珠岩填充口和静电接地件等附件。位于内罐中的储罐附件应尽量避免采用螺栓连接。如果采用螺栓连接，所有螺栓连接都必须要求能够避免因振动而发生松动。
[0052]优选的，混凝土全容式储罐还设置有混凝土高桩承台12。
[0053]优选的，内罐壁加强圈包括:内罐壁中间加强圈13，内罐壁顶部加强圈14 ;内罐壁中间加强圈13设置于内罐壁2内侧；内罐壁顶部加强圈14设置于内罐壁2和罐顶8的交界处。
[0054]优选的，由于本实用新型涉及的混凝土全容式储罐最大日蒸发热损为0.05%，为了满足储罐的最大日蒸发热损，储罐的罐底、罐壁和吊顶9要采取保冷措施。下面具体对保冷措施进行描述。
[0055]内罐底1包括内罐底保冷结构24，具体为:内罐底边缘保冷结构和内罐底中心保冷结构。
[0056]优选的，内罐底边缘保冷结构(由内罐底1到外罐底6的方向)包括:内罐边缘底板层15 ;低温环梁层16 ;玻璃砖层17 ;素混凝土层18。
[0057]优选的，除上述保冷措施之外，还可以设计下面这种结构进行保冷。内罐底边缘保冷结构(由内罐底1到外罐底6的方向)包括:内罐边缘底板层15 ;低温环梁层16 ;由浙青层和玻璃砖层17组成的间隔层；素混凝土层18。在实际应用中，边缘保冷结构从内到外可包括:内罐边缘底板+低温环梁+浙青层+玻璃砖HLB1600+浙青层+玻璃砖HLB1600+浙青层+素混凝土 +外罐边缘板+混凝土高桩承台12。
[0058]优选的，内罐底中心保冷结构(由内罐底1到外罐底6的方向)包括:干沙层；由浙青层和玻璃砖层17组成的间隔层；素混凝土层18。在实际应用中，中心保冷结构从内到外可包括:二次底板3+干沙+浙青层+玻璃砖HLB800+浙青层+玻璃砖HLB800+浙青层+玻璃砖HLB800+浙青层+玻璃砖HLB800+浙青层+素混凝土 +外罐中幅板板+混凝土高桩承台12。
[0059]优选的，内罐壁2和外罐壁7之间设置有弹性毡层和珍珠岩层19。在实际应用中，罐壁保冷结构从内到外由内罐壁2+弹性毡+珍珠岩+外罐壁7构成。
[0060]优选的，弹性毡层由4层85mm厚的弹性毡组成。在实际应用中，罐壁上的弹性毡在罐壁和珍珠岩之间起着弹簧的作用，限制珍珠岩对罐壁产生过大的侧压力，避免内罐壁2因侧压力过大而失稳。
[0061]优选的，吊顶9包括吊杆20和吊顶保冷结构21 ;吊杆20设置在吊顶保冷结构21和罐顶8之间；吊顶保冷结构21由11层100mm厚的玻璃棉租构成，最外层的玻璃棉租上覆盖一层招箔。
[0062]优选的，本实用新型涉及的混凝土全容式储罐还包括:珍珠岩挡墙22、吊车轨道23。
[0063]下面介绍一种16X 104m3混凝土全容式储罐，应当注意，此处所列举的实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。在实际应用中，还可以有其他特征的储罐，具体的特征参数以实际应用为准，本发明不做限制。
[0064]储罐容积:160000m3;
[0065]设计金属温度:-170°C?41 °C ；
[0066]储罐类型:带吊顶的混凝土全容罐；
[0067]储存介质:LNG
[0068]介质密度:480kg/m3；
[0069]基本风压:500Pa；
[0070]设计雪载:0Pa ；
[0071]基础类型:闻粧承台；
[0072]允许热损:0.05% /天；
[0073]地震加速度:0.352g/0BE, 0.704g/SSE。
[0074]16 X 10VLNG混凝土全容式储罐结构尺寸:
[0075]内罐内径:80m;
[0076]内罐罐壁高度:36.18m ；
[0077]正常设计液位:34.7m ；
[0078]最大设计液位:35.6m ；
[0079]试验液位:21.36m ;
[0080]最大设计温度:41°C;
[0081]最小设计温度:一170°C ；
[0082]内罐腐蚀裕量:0mm;
[0083]外罐内径:82m;
[0084]外罐罐壁高度:39.lm ；
[0085]外罐设计压力:29kPa ；
[0086]最大设计压力:36.25kPa ；
[0087]设计真空度:_lkPa ；
[0088]腐蚀裕量:0_。
[0089]通过本实用新型的一个或者多个技术方案，本实用新型具有以下有益效果或者优占-
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[0090]本实用新型提供的十六万方的混凝土全容式储罐，具体包括内罐和外罐，内罐包括内罐底，二次底板，内罐壁，内罐锚固带、热角保护，内罐壁加强圈；外罐包括外罐底，外罐壁，吊顶，罐顶，外衬板，罐顶接管附件，拱顶钢结构；这种设计结构，优化了混凝土全容式储罐的结构尺寸，节约了占地面积，减少了储罐的耗钢量，节省生产和运行的成本，并且改善了天然气存储的条件，降低了天燃气的存储成本。
[0091 ] 尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0092] 显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种16X 104m3混凝土全容式储罐，用于存储液化天然气，其特征在于，包括: 内罐，包括内罐底和内罐壁；所述内罐中具有二次底板，内罐锚固带、热角保护，内罐壁加强圈；其中，所述二次底板设置于所述内罐底上；所述内罐锚固带设置于所述内罐壁内侧；所述热角保护设置于所述内罐壁外侧； 外罐，包括外罐底，外罐壁，罐顶；所述外罐中具有吊顶，外衬板，罐顶接管附件，拱顶钢结构；其中，所述吊顶、所述拱顶钢结构都设置于所述罐顶内侧；所述外衬板设置于所述外罐壁外侧。
2.如权利要求1所述的一种16X104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐壁加强圈包括: 内罐壁中间加强圈，内罐壁顶部加强圈； 所述内罐壁中间加强圈设置于所述内罐壁内侧； 所述内罐壁顶部加强圈设置于所述所述内罐壁和所述罐顶的交界处。
3.如权利要求1所述的一种16X104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐底包括: 内罐底边缘保冷结构和内罐底中心保冷结构。
4.如权利要求3所述的一种16X104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐底边缘保冷结构包括: 内罐边缘底板层； 低温环梁层； 玻璃砖层； 素混凝土层。
5.如权利要求3所述的一种16X104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐底边缘保冷结构包括: 内罐边缘底板层； 低温环梁层； 由浙青层和玻璃砖层组成的间隔层； 素混凝土层。
6.如权利要求3所述的一种16X104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐底中心保冷结构包括: 干沙层； 由浙青层和玻璃砖层组成的间隔层； 素混凝土层。
7.如权利要求1所述的一种16X14Hi3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述内罐壁和所述外罐壁之间设置有弹性毡层和珍珠岩层。
8.如权利要求7所述的一种16X 104m3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述弹性毡层由4层85mm厚的弹性毡组成。
9.如权利要求1所述的一种16X14Hi3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述吊顶包括吊杆和吊顶保冷结构； 所述吊杆设置在所述吊顶保冷结构和所述罐顶之间；所述吊顶保冷结构由11层10mm厚的玻璃棉毡构成，最外层的玻璃棉毡上覆盖一层铝箔。
10.如权利要求1所述的一种16 X 14HI3混凝土全容式储罐，其特征在于，所述混凝土全容式储罐还设置有混凝土高桩承台。
【文档编号】F17C1/02GK204042414SQ201420417504
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】杜亮坡, 孟庆鹏, 傅伟庆, 郑亚飞, 高枫, 王成, 唐颍浩, 邓鑫, 张志强, 曲忠奎, 李凯楠, 梁奋飞, 赵树炳 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气管道局, 中国石油天然气管道工程有限公司