CN102792084B - 低温存储罐 - Google Patents

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Abstract

一种用于构造低温存储罐(700)的设备和方法,低温存储罐(700)具有焊接内罐(702)、包围焊接内罐(702)的外壳(704)、包括隆起部分(752)的混凝土基础(728)、直接定位在混凝土基础(728)的隆起部分(752)的顶部上的多个泡沫玻璃块(734)、浇注在多个泡沫玻璃块(734)的最上层的顶部上的平坦混凝土砌层(736),以及固定到混凝土基础(728)上的安装设备(718),其中,焊接内罐(702)定位在平坦混凝土砌层(736)的顶部上,并且外壳(704)在外壳(704)的周边周围的位置处固定到安装设备(718)上。

Description

低温存储罐
背景技术
近到19世纪50年代,图1中示出的双壁式球形罐100用于低温液体存储。这些双壁式球形罐100支承在管状碳钢支腿102上。双壁式球形罐100在直径上典型地为十英尺至十五英尺,并且包括内部不锈钢焊接壳104和外部碳钢焊接壳106。内部不锈钢焊接壳104和外部碳钢焊接壳106之间的空隙空间的底部三分之一填充有泡沫玻璃块108,而其余部分则填充有珍珠岩隔离材料110。管状碳钢支腿102通过混凝土基础112支承在地基114上,并且使用锚定螺栓组件116将管状碳钢支腿102紧固到混凝土基础112上。
传统焊接平底低温液体存储罐
但是,随着对液体体积的行业需求增加,低温液体存储行业不再使用双壁式球形罐100,并且开始使用图2中示出的焊接壳平底低温液体存储罐200。低温液体存储行业转移到焊接壳平底低温液体存储罐200主要是因为它们能够保存较大的液体体积,它们的构造成本较低,以及它们易于维护。
自从19世纪50年代晚期以来,使用同样的原理来继续设计和制造传统焊接壳平底低温液体存储罐200。如图2中示出的那样,传统焊接壳平底低温液体存储罐200包括内罐202和外罐204,其中在内罐202和外罐204之间有空隙空间206。空隙空间206大体填充有珍珠岩隔离体208。
内罐202是保存低温液体的加压不锈钢焊接罐。内罐202包括不锈钢底板210、卷状不锈钢壁板条212和不锈钢拱顶214。使用不锈钢电极在现场焊接所有不锈钢底板210、卷状不锈钢壁板条212和不锈钢拱顶214,并且然后在安装地点对它们进行焊缝测试。
外罐204包括碳钢底板216、卷状碳钢壁板条218和碳钢拱顶220,由于需要大规模的现场焊接的原因,它们都是在车间加工的,而不是在车间完工的。
传统焊接壳平底低温液体存储罐200首先由可扎根在地基224中的多个混凝土柱或桩222支承。桩222支承高位混凝土基础226。高位混凝土基础226可为例如大约三英尺至四英尺厚。高位混凝土基础226支承碳钢底板216。然后碳钢底板216支承第一平坦混凝土砌层228。第一平坦混凝土砌层228可为例如三英寸四英寸厚。然后泡沫玻璃块230支托在第一平坦混凝土砌层228上。泡沫玻璃块230可堆成例如四英尺厚。泡沫玻璃块230的功能是提供所需的隔离,使得高位混凝土板层226的表面的温度保持接近环境温度。然后第二平坦混凝土砌层232支托在泡沫玻璃块230上。第二平坦混凝土砌层232可为例如三英寸至四英寸厚。最后,不锈钢底板210支托在第二平坦混凝土砌层232的顶部上。
如图3中示出的那样,图3是图2中的传统焊接壳平底低温液体存储罐200的下部区段的放大剖面截面,液体排出管234可穿过内罐202的不锈钢底板210的底部,并且延伸到用于存储低温液体的计量罐拖车填充分配系统(未显示)。石棉隔离体236包裹在液体排出管234周围,以提供足够的隔离,因为泡沫玻璃块230是固体,而且不易于模制成形成在液体排出管234周围。另外,安装不锈钢盒区段238,以形成通过泡沫玻璃块230的、用于液体排出管234的隧道通路。保护环或固持壁240对泡沫玻璃块230的顶部基础层和第二平坦混凝土砌层232提供另外的支承。
使用碳钢锚定带242来将外罐204锚定到高位混凝土基础226上。碳钢锚定带242可扎根在例如高位混凝土基础226中。使用不锈钢锚定带244来将内罐202锚定到高位混凝土基础226上。不锈钢锚定带244也可扎根在例如高位混凝土基础226上。
外罐204的碳钢底板216典型地布置在高位混凝土基础226的顶部上,并且在预先确定的、在车间切割和准备好的接缝处焊接就位。在继续进行第一平坦混凝土砌层228的浇注之前,对焊缝进行真空测试。
图4是锚定件的放大图,其包括如今使用的示例性传统焊接壳平底低温液体存储罐200的碳钢锚定带242、高位混凝土基础226、不锈钢锚定带244、卷状不锈钢壁板条212和卷状碳钢壁板条218。
如图5中示出的那样,传统焊接壳平底低温液体存储罐200的架设顺序需要多个耗时的步骤。首先,在步骤500中,对地面224平整,安装桩222,浇注高位混凝土基础226,以及将碳钢锚定带242和不锈钢锚定带244埋置到高位混凝土基础226中。应当注意,传统上,混凝土的各次浇注需要二十八(28)天的凝固时间。接下来,在步骤502中,将碳钢底板216布置和焊接在高位混凝土基础226的顶部上,并且对焊缝进行真空测试,以确定它们的完整性。然后在步骤504中,将第一平坦混凝土砌层228浇注在碳钢底板216的顶部上。然后在步骤506中,将泡沫玻璃块230安装在第一平坦混凝土砌层228上,并且在泡沫玻璃块230中建立液体排出管234、石棉隔离体236和不锈钢盒238。然后在步骤508中,将第二平坦混凝土砌层232置于泡沫玻璃块230的顶部上。在步骤510中,布置不锈钢底板210,并且焊接所有接缝且对它们进行焊缝测试。接下来,然后在步骤512中,将卷状碳钢壁板条218焊接到彼此上而形成成环的卷状碳钢壁板条218,将成环的卷状碳钢壁板条218焊接到碳钢底板216和碳钢锚定带242上,并且对所有焊缝进行测试。然后在步骤514中,将卷状不锈钢壁板条212焊接到彼此上而形成成环的卷状不锈钢壁板条212,然后将成环的卷状不锈钢壁板条212焊接到不锈钢底板210和不锈钢锚定带244上,并且对所有焊缝进行射线照相法测试。然后在步骤516中,将预先组装好的不锈钢拱顶214焊接到焊接卷状不锈钢壁板条212的顶部砌层上,并且进行焊缝测试。在步骤518中,将外罐204的预先组装好的碳钢拱顶220焊接到卷状碳钢壁板条218的顶部砌层上,并且进行焊缝测试。然后在步骤520中,对内罐202进行液压气动学测试,以模拟实际运行压力。在步骤522中,对外罐204进行真空测试,以模拟实际运行压力。然后在步骤524中,将液体排出管234连接到分配系统(未显示)上,对管道焊缝进行压力测试,并且清洁整个焊接壳平底低温液体存储罐200。接下来,在步骤526中,按照所需规范来对外罐204涂底漆和喷漆。最后,在步骤528中,将珍珠岩隔离体208安装在内罐202和外罐204之间的空隙空间206中。然后完成传统焊接壳平底低温液体存储罐200的构造,并且其立即可用。
图6是用于如今普遍使用的传统焊接壳平底低温液体存储罐200的内罐202和外罐204两者以及示例性低温液体存储罐700的焊接不锈钢内罐702和碳钢栓接外罐704的锚定位置的平面图。
在传统焊接壳平底低温液体存储罐200上施加的典型的载荷包括风载荷、地震载荷、雪或冰引起的气象载荷(例如静载荷)、内部压力载荷(诸如吹扫压力)、珍珠岩竖直载荷和水平载荷,以及珍珠岩压紧载荷。在这些典型的条件中,当珍珠岩隔离体208本身在内罐202由于内罐202中的低温液体的液位变化而膨胀和收缩时经受载荷时,传统焊接壳平底低温液体存储罐200会经受珍珠岩208的循环压紧载荷。
针对风载荷、地震载荷、外部吹扫压力、珍珠岩竖直载荷和水平载荷以及珍珠岩压紧载荷和液体静压力和内部压力所引起的额外的载荷来设计内罐202。
传统焊接壳平底低温液体存储罐200的以前和目前的制造方法和使用由于若干个原因是成问题的。首先,在现场构造传统焊接壳平底低温液体存储罐200是非常繁重和冗长的过程。例如,对于具有大约五十英尺的直径和大约五十英尺的高度的大小中等的传统焊接壳平底低温液体存储罐200,现场构造可超过六个月或更久。在车间加工、运输、现场组装和测试传统焊接壳平底低温液体存储罐200的所有现场组装的构件所需的步骤的数量众多、耗时且花费巨大。
其次,由于需要这么长时间来构造传统焊接壳平底低温液体存储罐200,到传统焊接壳平底低温液体存储罐200完成且立即可用之前,运行装置的日收入利润受到损失,因而,这严重地阻碍了较大的装置的设计关键途径。
最后,由于传统焊接壳平底低温液体存储罐200的外壳204是现场涂底漆和现场喷漆的(这是因为以下事实:大规模的现场焊接对于组装外罐204是必要的),所以在现场对外壳204完工可能不像例如在车间环境中在受控制的条件下应用的经车间烘烤的粉涂履的完工那样耐磨。现场完工的耐久性远低于在车间完工的外壳204的耐久性,而且在装置运行期间进行频繁的维护和重新涂覆是必要的,从而引起另外的时间和资金成本。
栓接壳罐
在传统上已经对农业、水泥行业和石油行业中的干存储和液体存储两者制造和使用例如由Columbian TchTank、Tank Connection和Allstate Tanks出售的栓接碳钢壳罐达超过五十年。对材料(诸如,谷物、水泥、石灰石、渣块等)的干存储和液体(诸如,含硫原油、水和废污泥)的存储使用栓接壳罐。在用于干存储和液体存储的栓接壳罐上施加的典型的载荷由下者组成:风载荷、地震载荷、雪或冰引起的气象载荷(例如静载荷)、内部压力载荷(诸如吹扫压力)、珍珠岩竖直载荷和水平载荷,以及液压头(如果用于液体存储罐的话)。
概述
通过在第一实施例中公开一种低温存储罐,所描述的实施例满足了现有技术中的长期感觉到但未解决的需要,该低温存储罐包括:包括隆起部分的混凝土基础;直接定位在混凝土基础的隆起部分的顶部上的多个泡沫玻璃块;浇注在多个泡沫玻璃块的最上层的顶部上的平坦混凝土砌层;固定到混凝土基础上的安装设备;包括内罐底板、多个内罐壁板条和内罐拱顶的焊接内罐,其中,焊接内罐定位在平坦混凝土砌层的顶部上;以及包括多个栓接外壳壁板条和外壳拱顶的栓接外壳,其中,栓接外壳定位在安装设备的顶部上,包围焊接内罐,并且与焊接内罐间隔开,使得多个内罐壁板条定位在多个栓接外壳壁板条附近,以及内罐拱顶定位在外壳拱顶附近,其中,栓接外壳体在栓接外壳的周边周围的位置处固定到安装设备上。
在备选的第二实施例中,第一实施例的低温存储罐的安装设备是碳钢压缩环。
在备选的第三实施例中,第一实施例至第二实施例中的任一个中的低温存储罐的栓接外壳是碳钢栓接外壳。
在备选的第四实施例中,第一实施例至第三实施例中的任一个中的低温存储罐的焊接内罐是焊接不锈钢内罐。
在备选的第五实施例中,第一实施例至第四实施例中的任一个的低温存储罐的混凝土基础是高位混凝土基础。
在备选的第六实施例中,第二实施例至第五实施例中的任一个中的低温存储罐的碳钢压缩环埋置到高位混凝土基础中。
在备选的第七实施例中,第二实施例至第六实施例中的任一个中的低温存储罐的碳钢压缩环包括焊接成形条。
在备选的第八实施例中,第二实施例至第六实施例中的任一个中的低温存储罐的碳钢压缩环包括焊接角钢。
在备选的第九实施例中,第一实施例至第八实施例中的任一个中的低温存储罐的安装设备包括锚定螺栓模板、至少一个环氧灰浆层和碳钢压缩环。
在备选的第十实施例中,公开一种构造低温存储罐的方法,包括以下步骤:通过这样来浇注包括隆起部分的混凝土基础且使其凝固,即,使用埋置到混凝土基础中的安装设备作为隆起部分的模型;将多个泡沫玻璃块安装在浇注的且凝固的混凝土基础的隆起部分上;在安装的多个泡沫玻璃块的顶部上浇注平坦混凝土砌层且使其凝固;将底板安装在平坦混凝土砌层的顶部上;通过这样来将多个栓接壁板条安装到混凝土基础上,即,将栓接壁板条的最低层级固定到埋置的安装设备上;将多个壁板条焊接到底板上;将第一拱顶焊接到多个焊接壁板条的最高层级上,以形成焊接内罐;以及将第二拱顶安装到多个栓接壁板条的最高层级上,以形成栓接外罐。
在备选的第十一实施例,根据第十实施例中的用于构造低温存储罐的方法而制成的混凝土基础是高位混凝土基础。
在备选的第十二实施例中,根据第十实施例至第十一实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法制成的栓接壁板条、第二拱顶和安装设备由碳钢构成,并且底板、焊接壁板条和第一拱顶由不锈钢构成。
在备选的第十三实施例中,第十实施例至第十二实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法包括对焊接内罐进行液压气动学测试。
在备选的第十四实施例中,第十实施例至第十三实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法包括对栓接外壳进行真空测试。
在备选的第十五实施例中,第十实施例至第十四实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法包括在焊接内罐和栓接外壳之间的空隙空间中安装珍珠岩隔离体。
在备选的第十六实施例中,第十实施例至第十五实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法包括将不锈钢锚定带安装到混凝土基础和焊接内罐上。
在备选的第十七实施例中,第十实施例至第十六实施例中的任一个中的用于构造低温存储罐的方法包括将不锈钢盒、液体排出管和石棉隔离体安装在多个泡沫玻璃块中。
在备选的第十八实施例中,公开一种低温存储罐,包括:焊接内罐;包围焊接内罐的外壳;包括隆起部分的混凝土基础;直接定位在混凝土基础的隆起部分的顶部上的多个泡沫玻璃块;浇注在多个泡沫玻璃块的最上层的顶部上的平坦混凝土砌层;以及固定到混凝土基础上的安装设备,其中,焊接内罐定位在平坦混凝土砌层的顶部上,并且外壳在外壳的周边周围的位置处固定到安装设备上。
在备选的第十九实施例中,第十八实施例的低温存储罐的焊接内罐是不锈钢内罐,外壳是碳钢栓接外壳,混凝土基础是高位混凝土基础,并且安装设备是碳钢压缩环。
通过用安装设备代替外罐的碳钢底板,公开的方法和设备减少了在设计和构造公开的至少一个示例性低温存储罐时的时间和成本,安装设备可用作用于外壳锚定螺栓的模板、用于罐的外壳的压缩板,以及用于浇注具有隆起部分的混凝土基础的成形板,从而通过将两次混凝土浇注结合成一次浇注以及有效地减少对于两次单独的混凝土浇注必要的凝固时间,来节约时间。传统上,对于混凝土的各次浇注需要二十八(28)天的凝固时间。
公开的方法和设备还公开了外壳或罐的使用,外壳或罐可为在受控制的车间条件下在车间完工且在烤箱中经烘烤的栓接壳,而非焊接壳平底低温液体存储罐。
附图说明
当结合附图来阅读时,更好理解示例性实施例的前述概述以及以下详细描述。为了示出了实施例,在图中显示了示例性构造;但是,本发明不限于公开的特定方法和工具。在图中:
图1是在19世纪50年代和19世纪60年代早期使用的传统焊接壳平底低温液体存储罐之前使用的示例性球形双壁式低温液体存储罐的透视剖面图;
图2是如今普遍使用的示例性传统焊接壳平底低温液体存储罐的透视剖面图;
图3是如今普遍使用的示例性传统焊接壳平底低温液体存储罐的基础的放大剖面图;
图4是如今普遍使用的示例性传统焊接壳平底低温液体存储罐的锚定件的放大剖面图;
图5是示出了关于如今普遍使用的示例性传统焊接壳平底低温液体存储罐的架设顺序的流程图;
图6是用于如今普遍使用的传统焊接壳平底低温液体存储罐的内罐和外罐两者的锚定位置的平面图;
图7是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的透视剖面图;
图8是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的基础的放大剖面图;
图9A是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的锚定件的放大剖面图;
图9B是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的碳钢锚定支架的放大透视图;
图10是用于包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的第一备选锚定件的放大剖面图;
图11是用于包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的第二备选锚定件的放大剖面图;
图12A是包括本发明的各方面的示例性低温液体存储罐的栓接面板配置的第一侧的放大透视图;
图12B是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的栓接面板配置的第二侧的放大透视图;以及
图13是示出了用于包括本发明的各方面的示例性低温存储罐的架设顺序的流程图。
详细描述
本发明的实施例包括用于低温液体存储罐的、将急剧减少现场构造时间和资金成本的新的设计和制造方法。在一些情况下,现场构造时间可从例如六个月减少到大约三个月,从而节约大量时间和资金成本。由于消除工作、消除人力要求、消除对外罐壳的焊缝测试以及安装栓接板条面板的简易性而在构造时间方面获得的成本节约估计为传统焊接壳平底低温液体存储罐200的大约50%。
图7是包括本发明的各方面的示例性低温存储罐700的透视剖面图。如图7中示出的那样,示例性低温液体存储罐700包括焊接内罐702和栓接外罐或壳704,其中在焊接内罐702和栓接外罐704之间有空隙空间706。栓接外罐或壳704用作焊接内罐702的壳或壳体。焊接内罐702及其构件可由例如不锈钢、铝、合金或其它耐低温的材料构造而成。为了简洁起见,焊接内罐702及其构件仅为了方便的目的而在下文中将称为由不锈钢构造而成。栓接外罐或壳704及其构件可由碳钢、纤维增强的混凝土、玻璃纤维或其它复合材料(例如,包括(但不限于)铸造就位或车间加工的面板)构造而成。为了简洁起见,栓接外罐或壳704及其构件仅为了方便的目的而在下文中将称为由碳钢构造而成。值得注意的是,栓接外罐或壳704可为圆形形状,但是其也可为立方体形状,或者适当地形状设置成在焊接内罐702周围形成壳体。
空隙空间706大体填充有珍珠岩隔离体708。空隙空间706也可填充有其它类型的隔离体材料。碳钢栓接外罐704可为例如API-12B开槽壳,或者例如卷状渐缩式面板栓接壳。
使用碳钢栓接外罐704会消除对外罐进行现场焊接、现场测试和现场涂覆的要求,从而,节约数月的现场时间,因为可在装运之前比较迅速地构造碳钢栓接外罐704,并且对其进行预喷漆。首先,焊接是在完成之后需要大规模测试的耗时过程。栓接面板需要较少的时间来构造和测试,从而,对此行业中的长期感觉到但未解决的需要提供解决方案,以减少构造低温存储罐的构造时间和成本。其次,栓接面板在受控制的车间条件下在车间完工,而传统现场焊接面板则需要在现场涂底漆和完工,而且在耐用性和质量方面无法与在车间完工的栓接面板相比。
焊接不锈钢内罐702是保存例如低温液体的加压罐。焊接不锈钢内罐702包括不锈钢底板710、卷状不锈钢壁板条712和不锈钢拱顶714。使用不锈钢电极在现场焊接所有不锈钢底板710、卷状不锈钢壁板条712和不锈钢拱顶714,并且然后在安装地点对它们进行焊缝测试。
碳钢栓接外罐704包括栓接外罐壁板条716、安装设备718、焊接成形条720和碳钢拱顶722。安装设备718可为例如碳钢压缩环718。为了简洁起见,安装设备718仅为了方便的目的而在下文中将称为碳钢压缩环718。消除传统焊接壳平底低温液体存储罐200的碳钢底板216,并且使用用作用于浇注混凝土(即,浇注而产生高位混凝土基础728的混凝土)的模型以及用于碳钢栓接外罐704的锚定螺栓730的模板两者的碳钢压缩环718和焊接成形条720代替。碳钢压缩环718可埋置到高位混凝土基础728中,并且可用作碳钢栓接外罐704的压缩板。碳钢压缩环718可呈例如环的形状,但是它也可呈八边形、七边形、六边形或一些其它类似形状的形状。另外,碳钢压缩环718可以不是连续的形状,而是例如组成不连续的形状的一系列的弧,或者定位成与彼此分开和隔开但成圆形型式的多个小板。
如传统焊接壳平底低温液体存储罐200那样,示例性低温液体存储罐700首先由可在地基726中扎根的多个混凝土柱或桩724支承。桩724支承高位混凝土基础728。高位混凝土基础728可为例如大约三英尺至四英尺厚,并且可得到增强。埋置碳钢压缩环718和焊接成形条720与用于焊接不锈钢内罐702的碳钢锚定螺栓730、增强条746和不锈钢锚定带732一起埋置到高位混凝土基础728中,如图8中示出的那样。增强条746焊接到埋置碳钢压缩环718的下侧上,并且埋置到混凝土中,以在混凝土的浇注期间使埋置碳钢压缩环718保持就位,以及形成拉出强度。成砌层的泡沫玻璃块734安装在高位混凝土基础728的隆起部分752上。泡沫玻璃块734可堆叠成例如三英尺至四英尺高。泡沫玻璃块734的功能是用作隔离体,使得高位混凝土基础728的顶表面或者高位混凝土基础728的隆起部分752(如果存在的话)保持接近环境温度。如传统焊接壳平底低温存储罐200的第一平坦混凝土砌层228那样,隆起部分752的功能是在出现低温液体泄漏的情况下用作防线。泄漏的低温液体将很可能首先损害隆起部分752,从而,最大程度地减小对高位混凝土基础728的损害。使隆起部分752成为防线也将为装置工作人员提供更多时间来作出反应和排空泄漏的罐,以及处理泄漏和混凝土的任何损害的原因。
然后平坦混凝土砌层736支托在泡沫玻璃块734上。平坦混凝土砌层736可以可为例如三英寸至四英寸厚。平坦混凝土砌层736的目的在于为待布置和焊接的不锈钢底板710提供耐磨表面,以及作为防止低温泄漏损害高位混凝土基础728的另一个防线。最后,不锈钢底板710支托在平坦混凝土砌层736的顶部上。
使用埋置碳钢压缩环718照这样结合两次混凝土浇注(即,用于高位混凝土基础226和第一平坦混凝土砌层228的混凝土浇注)节约至少另一个二十八(28)天的计划现场时间(即,因为各次混凝土浇注凝固要大约二十八(28)天)。用埋置碳钢压缩环718来从传统焊接壳平底低温液体存储罐200中省略碳钢底板216还消除了对用于泡沫玻璃块734的单独的第一平坦混凝土砌层228的需要,因为可与高位混凝土基础728浇注(即,隆起部分752)一起进行浇注。 
图8是图7中的示例性低温液体存储罐700的下部区段的放大剖面图,如图8中示出的那样,液体排出管738穿过焊接不锈钢内罐702的不锈钢底板710,并且延伸到用于存储低温液体的计量罐拖车填充分配系统(未显示)。石棉隔离体740包裹在液体排出管738周围,以提供足够的隔离,因为泡沫玻璃块734是固体,并且不可模制成形成在液体排出管738周围。安装不锈钢盒区段742,以形成通过泡沫玻璃块734的、用于液体排出管738的隧道通路。保护环或固持壁744对泡沫玻璃块734的顶部基础层和平坦混凝土砌层736提供另外的支承。
图9A是示例性低温液体存储罐700的下部区段的放大剖面图,图9A示出了埋置碳钢压缩环718可用作外罐锚定螺栓730和焊接成形条720的模板。焊接成形条720可焊接到埋置碳钢压缩环718上,在此之后,埋置到高位混凝土基础728中,以用作高位混凝土基础728的模型,以及特别地,允许高位混凝土基础728有隆起部分752。
图9A和9B中示出的碳钢锚定支架750沿着碳钢栓接外罐704的外周界而以所需的规则间隔和间距定位。例如在埋置到高位混凝土基础728中之前,将碳钢锚定支架750焊接到埋置碳钢压缩环718上。碳钢锚定支架750以螺栓的方式连接到例如碳钢栓接外罐704上。
备选地,以及如图10中示出的那样,成形条720可由成形角钢754代替。
备选地,以及如图11中示出的那样,独立的锚定螺栓模板756可埋置到高位混凝土基础728中。独立的锚定螺栓模板756用作焊接到独立的锚定螺栓模板756上的锚定螺栓730和角钢754的模板,以使得混凝土能够抵靠着它而形成。密封剂层760置于独立的锚定螺栓模板756的顶部上。密封剂760可为例如环氧灰浆。独立的碳钢压缩环758然后可定位在密封剂层760的顶部上,并且通过使用锚定螺栓730固定到独立的锚定螺栓模板756上。独立的碳钢锚定鞍762在沿着环形螺栓圆的各个锚定螺栓730位置处焊接到独立的碳钢压缩环758上,并且然后在这些位置处栓接到碳钢外罐板条716上。
图12A和12B示出了由例如TankConnection或Allstate Tanks出售的典型的卷状渐缩板碳钢栓接罐面板。图12A示出了典型的卷状渐缩板碳钢栓接的罐面板1200的外视图,而图12B则示出了内视图。条带形垫片1202置于单独的卷状渐缩板碳钢栓接的罐面板1200之间,以实现密封目的。使用例如螺栓1204来将卷状渐缩板碳钢栓接的罐面板1200固定到一起。
图13示出了用于低温液体存储罐700的示例性架设顺序。首先,在步骤1300中,对地面726平整,安装桩724,浇注高位混凝土基础728(其包括隆起部分752),以及将埋置碳钢压缩环718、不锈钢锚定带732和碳钢锚定螺栓730埋置到高位混凝土基础728中。应当注意,高位混凝土基础728的凝固可花长达例如二十八(28)天的时间。接下来,在步骤1302中,将泡沫玻璃块734安装在隆起部分752上,并且在泡沫玻璃块734中建立液体排出管738、石棉隔离体740和不锈钢盒742。然后在步骤1304中,在泡沫玻璃块734的顶部上浇注平坦混凝土砌层736。再次,在继续进行下一步之前,平坦混凝土砌层736将需要凝固时间。然后在步骤1306中,布置不锈钢底板710,并且焊接所有的接缝,并且进行焊缝测试。然后在步骤1312中,组装栓接碳钢外罐壁板条716,并且借助于焊接到埋置碳钢压缩环718上且栓接到组装好的栓接碳钢外罐壁板条716上的锚定螺栓730和锚定支架750将栓接碳钢外罐壁板条716紧固到高位混凝土基础728上。然后在步骤1308中,将卷状不锈钢壁板条712焊接到彼此上而形成成环的卷状不锈钢壁板条712,然后将成环的卷状不锈钢壁板条712焊接到不锈钢底板710上,并且对所有焊缝进行射线照相法测试。然后在步骤1310中,将预先组装好的不锈钢拱顶714焊接到焊接卷状不锈钢壁板条712的顶部砌层上,并且进行焊缝测试。应当注意,根据美国机械工程师协会(ASME)锅炉&压力容器规范(BPVC)第一部分的第五节和第八节,要求对焊接不锈钢内罐702和内罐202两者进行射线照相测试。
在步骤1314中,将预先组装好的碳钢拱顶722焊接到栓接碳钢外罐壁板条716的顶部砌层上,并且进行焊缝测试。在步骤1316中,对焊接不锈钢内罐702进行液压气动学测试,以模拟实际运行压力。在步骤1318中,对碳钢栓接外罐704进行真空测试,以模拟实际运行压力。
在步骤1320中,将液体排出管738连接到分配系统(未显示)上,对管道焊缝进行压力测试,并且清洁整个示例性低温液体存储罐700。最后,在步骤1322中,将珍珠岩隔离体708安装在焊接不锈钢内罐702和碳钢栓接外罐704之间的空隙空间706中。然后完成示例性低温液体存储罐700的构造且其立即可用。
备选地,在步骤1310中,可顶起卷状不锈钢壁板条712,并且可将它们焊接到彼此上,直到卷状不锈钢壁板条712的底部砌层承载在不锈钢底板710上为止,在该处,然后可在竖直接头处焊接它们。
备选地,以及取决于现场的空间可用性,可在现场组装不锈钢拱顶714或碳钢拱顶722。
备选地,在步骤1308中,首先可组装栓接碳钢外罐壁板条716的基部砌层,并且随即将上部砌层组装在栓接碳钢外罐壁板条716的基部砌层的顶部上。在又一个备选方案中,可首先将栓接碳钢外罐壁板条716的最顶部砌层组装在埋置碳钢压缩环718的顶部上,并且在下部砌层组装到像人一样的高度处时逐渐将其顶起,并且顶起成使得最后组装栓接碳钢外罐壁板条716的基部砌层。
图5和13中的传统焊接壳平底低温液体存储罐200和示例性低温液体存储罐700的之间的构造顺序的比较示出了在构造示例性低温液体存储罐700时许多构造步骤是不需要的,包括对外罐204和碳钢底板216的构造的焊缝的所有的焊接和测试,以及额外的混凝土浇注的凝固时间。例如,在焊接壳平底低温液体存储罐200的传统构造中,在接缝处对碳钢底板216进行真空盒测试。在建议的方法中完全消除了真空测试,因为碳钢底板216由周边环(即,埋置碳钢压缩环718)代替,周边环用作模板、模型,并且在一些情况下,用作压缩板。
另外,完全消除了在现场对外罐204的所有准备、涂底漆和喷漆,因为在输送到现场之前,碳钢栓接外罐704的壳板条在车间被涂底漆、喷漆和凝固。这些作用的联合益处将消除对整个焊缝底板的需要和对焊缝进行需要的真空测试的需要,从而节约数周的现场计划。
虽然已经结合各图的优选实施例来描述本发明的各方面,但要理解的是,可使用其它类似的实施例,或者可对所描述的实施例进行改良和添加,以执行本发明的相同功能,而不偏离本发明。例如,在又一个实施例中,外罐可不构造成碳钢栓接外罐704,而是可构造得更像传统焊接壳外罐204。在这个实施例中,焊接外罐包括卷状焊接壁板条和焊接拱顶,但不包括碳钢底板216。埋置碳钢压缩环718可与高位混凝土基础728、隆起部分752、成形条720和碳钢锚定螺栓730一起用来将焊接外罐固定到高位混凝土基础728的隆起部分752上。虽然这个实施例将不具有上面描述的其它实施例的同样的成本和时间节约,但是消除碳钢底板216和第一平坦混凝土砌层228的浇注将提供一些成本和时间节约。另外,以及如上面提到的那样,虽然一些重点放在针对低温存储罐的各种部分使用特定的材料,但是反复的强调不应阻止本领域普通技术人员理解:这里列出的其它材料也可用于构造这些各种部分。因此,声明的发明不应限于任何单个实施例,而是相反,在宽度和范围方面应根据所附权利要求来理解声明的发明。

Claims (20)

1.一种低温存储罐,包括:
包括隆起部分的混凝土基础;
直接定位在所述混凝土基础的所述隆起部分的顶部上的多个泡沫玻璃块;
浇注在所述多个泡沫玻璃块的最上层的顶部上的平坦混凝土砌层;
固定到所述混凝土基础上的安装设备;
焊接内罐,其包括内罐底板、多个内罐壁板条和内罐拱顶,其中,所述焊接内罐定位在所述平坦混凝土砌层的顶部上;以及
包括多个栓接外壳壁板条和外壳拱顶的栓接外壳,其中,所述栓接外壳定位在所述安装设备的顶部上,包围所述焊接内罐,并且与所述焊接内罐间隔开,使得所述多个内罐壁板条定位在所述多个栓接外壳壁板条附近,以及所述内罐拱顶定位在所述外壳拱顶附近;
其中,所述栓接外壳在所述栓接外壳的周边周围的位置处固定到所述安装设备上。
2.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述安装设备作为所述隆起部分的模型。
3.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述栓接外壳是碳钢栓接外壳。
4.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述焊接内罐是焊接不锈钢内罐。
5.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述混凝土基础是高位混凝土基础。
6.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述安装设备包括埋置到所述混凝土基础中的碳钢压缩环。
7.根据权利要求6所述的罐,其特征在于,所述碳钢压缩环包括焊接成形条。
8.根据权利要求6所述的罐,其特征在于,所述碳钢压缩环包括焊接角钢。
9.根据权利要求1所述的罐,其特征在于,所述安装设备包括锚定螺栓模板、至少一个环氧灰浆层和碳钢压缩环。
10.一种用于构造低温存储罐的方法,包括以下步骤:
通过这样来浇注包括隆起部分的混凝土基础且使其凝固,即,使用埋置到所述混凝土基础中的安装设备来作为所述隆起部分的模型;
将多个泡沫玻璃块安装在所浇注的且凝固的混凝土基础的所述隆起部分上;
将平坦混凝土砌层浇注在所安装的多个泡沫玻璃块的顶部上且使其凝固;
将底板安装在所述平坦混凝土砌层的顶部上;
通过这样来将多个栓接壁板条安装到所述混凝土基础上,即,将栓接壁板条的最低层级固定到所埋置的安装设备上;
将多个壁板条焊接到所述底板上;
将第一拱顶焊接到所述多个焊接壁板条的最高层级上,以形成焊接内罐;以及
将第二拱顶安装到所述多个栓接壁板条的最高层级上,以形成栓接外壳。
11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述混凝土基础是高位混凝土基础。
12.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述栓接壁板条、所述第二拱顶和所述安装设备由碳钢构成,并且所述底板、焊接壁板条和第一拱顶由不锈钢构成。
13.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括对所述焊接内罐进行液压气动学测试。
14.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括对所述栓接外壳进行真空测试。
15.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括将珍珠岩隔离体安装在所述焊接内罐和所述栓接外壳之间的空隙空间中。
16.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括将不锈钢锚定带安装到所述混凝土基础和所述焊接内罐上。
17.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法进一步包括将不锈钢盒、液体排出管和石棉隔离体安装在所述多个泡沫玻璃块中。
18.一种根据权利要求10所述的方法构造而成的低温存储罐。
19.一种低温存储罐,包括:
焊接内罐;
包围所述焊接内罐的外壳;
包括隆起部分的混凝土基础,所述隆起部分是与所述混凝土基础的其余部分一起浇注的;
直接定位在所述混凝土基础的所述隆起部分的顶部上的多个泡沫玻璃块,所述多个泡沫块中的至少一些直接接触所述隆起部分;
浇注在所述多个泡沫玻璃块的最上层的顶部上的平坦混凝土砌层;以及
固定到所述混凝土基础上的安装设备;
其中,所述焊接内罐定位在所述平坦混凝土砌层的顶部上,并且所述外壳在所述外壳的周边周围的位置处固定到所述安装设备上。
20.根据权利要求19所述的罐,其特征在于,所述焊接内罐是不锈钢内罐,所述外壳是包括多个栓接外壳壁板条的碳钢栓接外壳,所述混凝土基础是高位混凝土基础,并且所述安装设备是碳钢压缩环。
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