CN104358998B - Lng储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置。它包括设置于LNG储罐内的3根LNG储罐管线和垂直维修梯；3根所述LNG储罐管线设于LNG储罐的罐底上，沿水平方向的连线呈三角形，且3根所述LNG储罐管线平行排列；所述LNG储罐管线上焊接有若干个环向连接件；3根所述LNG储罐管线上位于同一水平面的3个所述环向连接件通过横向连接件进行焊接连接；所述垂直维修梯设于相邻两个所述横向连接件上；所述垂直维修梯包括2根平行设置的竖向拉杆和连接于所述竖向拉杆之间的若干踏步横梁。本发明中维修梯和管线组合成一体化结构，提高了结构的安全性，减小了单根管线约束位置处的应力有利于现场施工，可节约工期。
Description
技术领域
本发明涉及一种LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，属于液化天然气(LNG)输配技术领域。
背景技术
液化天然气(LNG)是通过低温液化工艺将常规天然气在常压下冷却至-160℃以下并分离出了大量硫、磷等污染元素后，获得的以甲烷为主要组成部分的清洁能源。低温作用使其存储状态发生巨大变化，体积压缩到1/600左右，密度约为480Kg/m3的无色、无味且无腐蚀性的液体。在LNG产业链中，安全存储是其中的一个关键环节。LNG储罐是LNG接收系统的核心存储设施，投资大，技术密集，安全性要求高。储罐大体上分为两个部分，即外罐和内罐，外罐为预应力钢筋混凝土浇筑而成，内罐通常采用9％Ni钢板焊接而成。当储罐在运营过程中必须进行定期的检修，保证储罐安全可靠。另外，如果储罐发生了LNG泄漏等极端状况，需要维修人员从罐顶的人孔入口进入罐内对储罐进行修复。内罐维修梯就是用于储罐在极端工况下发生泄漏或检修时，维修人员进入罐内进行维修检测的内部通道。对于现有的常规LNG全容储罐，通常将维修梯采用焊接连接的方式固定在内罐壁板上。
受常规LNG全容储罐制造过程中内罐壁板厚度要求的影响，使得罐容设计受到较大限制，基于此设计了一种自支撑式LNG储罐，该罐型的内罐采用了加肋式设计，可以在较薄的罐壁板下工作，且突破了罐容的限制，实现大体积储存和储存成本大幅度下降的目的。专利号为ZL201320124687.0的中国实用新型专利公开的一种自支撑式LNG储罐，但其内部缺乏与LNG储罐配套的泵筒和内部维修梯结构，受内罐壁板厚度和肋板的设计限制，使罐内维修梯无法按常规的方法进行设计安装—将维修梯焊接在内罐壁板上。因此，需采用LNG储罐泵筒与维修梯一体化的装置，既实现维修通道的作用，又能和泵筒协同工作，满足罐内设备安全运行的需要。
发明内容
本发明的目的是提供一种LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，所述一体化协同工作装置能够解决无法在LNG储罐内罐罐壁上设计支撑装置来控制罐内管线发生震动或受力发生较大相对位移的问题，又实现了维修梯与内罐壁板的分离，并且所述装置能够保证罐内管线和维修梯的协同稳定工作。因此，本发明该能够成功解决自支撑LNG储罐的内罐壁无法进行焊接施工的困难。
本发明所提供的LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，包括设置于LNG储罐内的3根LNG储罐管线和垂直维修梯；
3根所述LNG储罐管线设于LNG储罐的罐底上，沿水平方向的连线呈三角形，且3根所述LNG储罐管线平行排列；
所述LNG储罐管线上焊接有若干个环向连接件；3根所述LNG储罐管线上位于同一水平面的3个所述环向连接件通过横向连接件进行焊接连接；
所述垂直维修梯设于相邻两个所述横向连接件上；所述垂直维修梯包括2根平行设置的竖向拉杆和连接于所述竖向拉杆之间的若干踏步横梁。
所述的一体化协同工作装置中，3根所述LNG储罐管线沿水平方向的连线呈正三角形；所述LNG储罐管线可选择规格为24”的不锈钢管材，可承受-165°低温作用下不会发生冷脆破坏。
所述的一体化协同工作装置中，所述LNG储罐管线采用全焊缝形式与所述环向连接件进行焊接连接；
所述垂直维修梯采用焊接形式与所述横向连接件进行连接。
所述的一体化协同工作装置中，所述环向连接件与所述LNG储罐管线之间为全角焊缝焊接，以将所述LNG储罐管线进行稳定连接；
所述环向连接件和所述横向连接件均采用不锈钢扁铁(截面尺寸宽200mm、厚20mm)。
所述的一体化协同工作装置中，沿所述LNG储罐管线的长度方向，所述环向连接件为均匀设置，如每隔2m设置一层所述环向连接件，所述环向连接件对所述LNG储罐管线进行支撑固定。
所述的一体化协同工作装置中，相邻两层所述垂直维修梯分别设置于所述横向连接件的两端，且相邻两层所述垂直维修梯以所述横向连接件的中心位置为对称点，呈左右交替布置，防止所示横向连接件一侧受力过大而发生变形。
所述的一体化协同工作装置中，靠近所述横向连接件处设有休息平台，所述休息平台的四周可以设置1m高扶手，并与所述垂直维修梯的竖向拉杆连接，提供安全保护和支撑的作用。
所述的一体化协同工作装置中，所述垂直维修梯的一侧设有半环形的防护钢网架，对维修人员的上下通行提供安全保护作用。
本发明LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，解决了内罐壁板无法施焊而不能按常规方法安装管线和内部维修梯这一技术难题，为自支撑式LNG储罐的内部维修梯和罐内管线的安装布置提供了一种方案，既可实现满足罐内管线的工艺布置要求，又能够充分满足罐内故障维修的需要。LNG储罐内管线采用三角形(“品)”字形结构，相互支撑，提高了结构整体的稳定性，可以显著增大抵抗低温收缩和液体冲击荷载的能力。本发明中维修梯和管线组合成一体化结构，提高了结构的安全性，减小了单根管线约束位置处的应力有利于现场施工，可节约工期。
附图说明
图1为本发明一体化协同工作装置的立面图。
图2为图1中沿A-A线的上剖视图。
图3为图1中沿A-A线的下剖视图。
图中各标记如下：
a，b，cLNG储罐管线、1踏步横梁、2竖向拉杆、3环向连接件、4横向连接件、5防护钢网架、6休息平台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示，为本发明LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，它包括设置于LNG储罐内的3根LNG储罐管线a、b和c，以及垂直维修梯，其中LNG储罐管线a、b和c设置于距离LNG储罐内罐罐壁2m处，设置方式为：LNG储罐管线b和c所在平面靠近内罐壁。
如图2和图3所示，3根LNG储罐管线a、b和c沿水平方向的连线呈正三角形，即“品”字形，且3根LNG储罐管线a、b和c为平行排列；三角形架的布置提高了结构的整体稳定性，可以均衡的抵抗LNG作用下的低温收缩和冲击荷载。本发明中，LNG储罐管线a、b和c均采用24”不锈钢钢管。
如图1所示，3根LNG储罐管线a、b和c均在每隔2m的位置处布置环向连接件3(宽200mm，厚20mm的不锈钢扁铁)，环向连接件3与管线进行上下两圈全焊缝搭接焊，对LNG管线进行支撑固定。3根LNG储罐管线a、b和c均使用位于同一水平面的3个环向连接件3并通过横向连接件4(截面尺寸宽200mm、厚20mm)进行全焊缝搭接，这样就使3根LNG储罐管线a、b和c稳定的连接为一个整体，并为垂直维修梯提供了支撑装置，因此垂直维修梯可以与该支撑装置统一受力承载，保证了功能和安全可靠性。
如图1所示，本发明中每层垂直维修梯包括2根平行设置的竖向拉杆2和连接于竖向拉杆2之间的多条踏步横梁1，垂直维修梯的宽度为0.8m，相邻2个踏步横梁1的间距为0.2m。每层垂直维修梯连接于相邻两个横向连接件4上，且相邻两层垂直维修梯以横向连接件3的中心位置为对称点，成左右交错布置，如图2和图3所示，防止横向连接件4一侧受力过大发生变形。在靠近横向连接件3处设有休息平台6，该休息平台6的四周可以设置1m高扶手，并与垂直维修梯的竖向拉杆2连接，提供安全保护和支撑的作用。为了对维修人员的上下通行提供安全保护作用，在垂直维修梯的一侧设有半环形的防护钢网架5。
本发明LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置为管线与维修梯的一体化结构，其中管线的功能用于LNG储罐内LNG液体的卸料、外输等；而垂直维修梯的主要功能是当LNG储罐的内罐壁板或低压泵等设备出现问题时，维修人员需借助此维修梯进入罐内进行维修，进入方式为维修人员通过储罐顶部的人孔进入到储罐的吊顶层内，然后从垂直维修梯的上端入口通过攀爬的方式逐级到达罐底，再进行维修等工作。
Claims (8)
1.一种LNG储罐内管线与垂直维修梯一体化协同工作装置，其特征在于：它包括设置于LNG储罐内的3根LNG储罐管线和垂直维修梯；
3根所述LNG储罐管线设于LNG储罐的罐底上，沿水平方向的连线呈三角形，且3根所述LNG储罐管线平行排列；
所述LNG储罐管线上焊接有若干个环向连接件；3根所述LNG储罐管线上位于同一水平面的3个所述环向连接件通过横向连接件进行焊接连接；
所述垂直维修梯设于相邻两个所述横向连接件上；所述垂直维修梯包括2根平行设置的竖向拉杆和连接于所述竖向拉杆之间的若干踏步横梁。
2.根据权利要求1所述的一体化协同工作装置，其特征在于：3根所述LNG储罐管线沿水平方向的连线呈正三角形。
3.根据权利要求1或2所述的一体化协同工作装置，其特征在于：所述环向连接件与所述LNG储罐管线之间为全角焊缝焊接。
4.根据权利要求3所述的一体化协同工作装置，其特征在于：沿所述LNG储罐管线的长度方向，所述环向连接件为均匀设置。
5.根据权利要求4所述的一体化协同工作装置，其特征在于：相邻两层所述垂直维修梯分别设置于所述横向连接件的两端。
6.根据权利要求5所述的一体化协同工作装置，其特征在于：相邻两层所述垂直维修梯以所述横向连接件的中心位置为对称点，呈左右交替布置。
7.根据权利要求6所述的一体化协同工作装置，其特征在于：靠近所述横向连接件处设有休息平台。
8.根据权利要求7所述的一体化协同工作装置，其特征在于：所述垂直维修梯的一侧设有半环形的防护钢网架。
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