CN106219088B - 一种适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐，其特征在于，其包括一个外罐、一个内罐、一个或多个功用管口、人孔、氮气压力监测口，外罐的外部设有外罐保护层，由隔热耐火材料或防腐防渗材料构成，内罐中设有内部支撑件，外罐与内罐之间设有夹层填充物，由隔热材料或氮气保护层构成。通过本发明的设备，将大大提高储存设备的安全性和使用寿命，比起其它国内外双层罐，适用性更广，设备造价大大降低。便于使企业经济效益最大化。

Description

一种适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐
技术领域
本发明涉及易燃易爆介质储存，特别涉及油气，醇醚，天然气等易燃易爆介质的不同场合安全储存的适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐，大大提高设备使用寿命及安全性能。
背景技术
对于石化行业和环境来说，储存易燃易爆介质容器是最值得关注的部分，解决该类容器的安全性以及对地下水源及土壤造成的严重污染是摆在世界各国的一大难题。因此，借鉴西方行业运输、储存环节的先进技术和经验，研究我国安全、环保的运输储存方式是我们要做的首要工作。目前国外的石化行业已经普遍使用双层储存容器，而我国也陆续开发了双层钢罐(也称SS地下油罐)——内钢外玻璃纤维增强塑料(FRP)双层罐(也称SF地下储罐)——双层玻璃纤维增强塑料(FRP)油罐(也称FF地下储罐)来适应地下储存易燃易爆介质。对于地面储存易燃易爆介质我国也开发了“HAN阻隔防爆技术”双层罐进行防火防爆。增强储罐安全性，降低安全间距。但该技术设备昂贵，造价太高。
发明内容
本设备采用多重安全设计技术，通过细节改造可充分适应地下，地上两种储存方式。储罐采用双层罐壁，内外都采用碳钢材质，造价低并有便于加工改造。外壁根据应用场合不同涂敷耐火或耐腐包装(组分不同，造价低)。夹层根据使用场合(地下，地面)填充不同的耐火隔热材料或氮气保护，既能防止储罐内油品发生化学爆炸，又能阻止万一内壁罐泄漏少量油气引进油气的爆炸，同时自动报警系统能及时自动报警。装置设有密闭油气回收系统，加上储罐内隔热材料对油气挥发的抑制作用，既减少油品挥发损失，又减少环境污染。还用于存储汽油、柴油、液化气等危化品地面存储容器及大型油库储罐的安全防爆。检测装置满足人工检测和在线检测的要求，可采取液体检(监)测和气体压力检测两种方法。
本发明意在发明一种适用于储存易燃易爆介质，适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐。
在实施方式中，本发明提供一种适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐，其包括一个外罐、一个内罐、一个或多个功用管口、人孔、氮气压力监测口，外罐的外部设有外罐保护层，由隔热耐火材料或防腐防渗材料构成，内罐中设有内部支撑件，外罐与内罐之间设有夹层填充物，由隔热材料或氮气保护层构成。
在一个实施方式中，本发明的外罐保护层是由铝酸盐水泥结合剂组合物形成，该铝酸盐水泥结合剂组合物包括：50-70wt％，优选55-65wt％，更优选约60wt％铝酸盐水泥结合剂、20-40wt％，优选25-35wt％，更优选约30wt％轻质骨料、2-8wt％，优选3-7wt％，更优选约5wt％粉煤灰漂珠和2-8wt％，优选3-7wt％，更优选约5wt％耐火石棉。将该组合物混匀后加基于组合物总重量的10-13％水量充分混合，然后在外罐外表面上均匀涂抹、浇注、或喷涂1-5cm厚度，优选2-3cm厚度的涂层。具有耐高温，耐磨损，耐冲击，隔热性能好，施工方便，养护时间短的优点。该实施方式适用于地面防火防爆。
所述轻质骨料包括下列之中的一种或多种：天然轻骨料例如浮石、火山渣；工业废料，例如粉煤灰陶粒,膨胀矿渣珠；人造轻骨料例如页岩陶粒、粘土陶粒、膨胀珍珠岩。
优选地，在外罐的内表面上贴附一层或多层(例如2-10层)隔热纤维毡，例如硅酸铝隔热毡、玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡等中的一种或多种。
在另一个实施方式中，本发明的外罐保护层是由水泥砂浆形成，将水泥砂浆涂抹、浇注、或喷涂形成1-5cm厚度，优选2-3cm厚度。按当地的土壤腐蚀情况选取C30到C40水泥砂浆，水泥：砂：石：水＝1：1.08-1.37：2.41-2.78：0.40-0.46。该实施方式适用于地下防渗防漏。
C30的配合比：
水泥：砂：石：水＝1：1.18：2.63：0.41(重量比)；
材料用量(kg/m3)：水泥：459重量份；砂子：542重量份；石子：1206重量份；水：188重量份；
C35的配合比(须使用42.5级以上水泥)：
水泥：砂；石：水＝1：1.37：2.78：0.46重量比)
材料用量(kg/m3)：水泥：424重量份；砂子：581重量份；石子：1179重量份；水：195重量份。
C40的配合比(须使用42.5级以上水泥)：
水泥：砂；石：水＝1：1.08：2.41：0.40(重量比)
材料用量(kg/m3)：水泥：488重量份；砂子：528重量份；石子：1176重量份；水：195重量份。
优选进一步在外部涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，厚度可以为0.1-10mm。水泥基渗透结晶型防水涂料是以特种水泥、石英砂等为基料，渗入多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。水泥基渗透结晶型防水涂料市场可以买到，例如从嘉兴胜克防水材料有限公司、寿光昊诚防水材料有限公司购买到。
优选地，本发明的双层罐进一步设有外部支撑件。
优选地，本发明的双层罐在最低点设有用于监测液体泄漏的取样口。
优选地，本发明的双层罐进一步设有自动报警系统，能够对内壁罐泄漏少量油气启动报警。
在夹层填充物为氮气保护层的情况下，可以进一步设置氮气压力监测装置。
优选地，外罐保护层为隔热耐火材料或防腐防渗材料构成(通过调整水泥标号和添加骨料不同)。
优选地外罐和内罐均由碳钢材质构成。
通过本发明的设备，将大大提高储存设备的安全性和使用寿命，比起其它国内外双层罐，适用性更广，设备造价大大降低。便于使企业经济效益最大化。
附图说明
图1为根据本发明双层罐的一个实施方式的结构示意图。
图2为双层罐的横截面示意图。
具体实施方式
本发明的双层储罐适用于地下，地面上储存易燃易爆介质的场合。
本发明的一种适用于地面防火防爆、地下防渗防漏的双层罐，其包括一个外罐8、一个内罐9、一个或多个功用管口5、人孔7、氮气压力监测口6，外罐的外部设有外罐保护层2，由隔热耐火材料或防腐防渗材料构成，内罐9中设有内部支撑件10，外罐与内罐之间设有夹层填充物4，由隔热材料或氮气保护层构成。用于地面防火防爆的外罐保护层是由铝酸盐水泥结合剂组合物形成，该铝酸盐水泥结合剂组合物包括：50-70wt％，优选55-65wt％，更优选约60wt％铝酸盐水泥结合剂、20-40wt％，优选25-35wt％，更优选约30wt％轻质骨料、2-8wt％，优选3-7wt％，更优选约5wt％粉煤灰漂珠和2-8wt％，优选3-7wt％，更优选约5wt％耐火石棉。将该组合物混匀后加基于组合物总重量的10-13％水量充分混合，然后在外罐外表面上均匀涂抹、浇注、或喷涂1-5cm厚度，优选2-3cm厚度的涂层。用于地下防身防漏的外罐保护层由水泥砂浆形成，将水泥砂浆涂抹、浇注、或喷涂形成1-5cm厚度，优选2-3cm厚度。按当地的土壤腐蚀情况选取C30到C40水泥砂浆，水泥：砂：石：水＝1：1.08-1.37：2.41-2.78：0.40-0.46。该实施方式适用于地下防渗防漏。优选进一步在外部涂刷水泥基渗透结晶型防水涂料，厚度可以为0.1-10mm。水泥基渗透结晶型防水涂料是以特种水泥、石英砂等为基料，渗入多种活性化学物质制成的粉状刚性防水材料。与水作用后，材料中含有的活性化学物质通过载体水向混凝土内部渗透，在混凝土中形成不溶于水的结晶体，堵塞毛细孔道，从而使混凝土致密、防水。
优选地，本发明的双层罐进一步设有外部支撑件1。
优选地，本发明的双层罐在最低点设有用于监测液体泄漏的取样口3。
优选地，本发明的双层罐进一步设有自动报警系统(图中未示出)，能够对内壁罐泄漏少量油气启动报警。
在夹层填充物为氮气保护层的情况下，可以进一步设置氮气压力监测装置(图中未示出)。
优选地，外罐保护层为隔热耐火材料或防腐防渗材料构成(通过调整水泥标号和添加骨料不同)，在该外罐保护层中优选包括水泥支撑件11。
优选地，外罐和内罐均由碳钢材质构成。
本发明的双层储罐受外罐外层耐火水泥和夹层隔热耐火材料保护。耐火防爆性能应能经受至少1.5小时强烈火烧保证内罐无泄漏无大的变形(经试验检验)。内罐储存介质无燃烧。
本发明的双层储罐耐腐蚀，防渗性能应能保证外罐受水泥保护层和夹层氮气的保护。隔绝土壤与其它腐蚀环境。内罐受氮气保护无腐蚀泄露。
本发明的双层储罐通过地基斜度控制制造最低点。在最低点设取样口。实现人工现场监测液体泄漏(定时巡检，打开夹层取样口检测有无液体)。
本发明的双层储罐通过在线监测夹层压力变化了解内罐泄漏状况。
下面结合实施例对本发明做进一步的详细描述，以下仅为本发明的较佳的实例，不能以此限定本发明的范围。凡是依此发明申请专利范围所作的变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围内。
实施例1
将铝酸盐水泥结合剂60重量份、轻质骨料30重量份、粉煤灰漂珠5重量份、耐火石棉5重量份混合，加水量10-13％(基于铝酸盐水泥结合剂、轻质骨料、粉煤灰漂珠、耐火石棉的总重量)，获得隔热耐火材料。
以30方储罐为例，30方SF型双层储罐报价为22万元，采用“HAN阻隔防爆技术”双层罐报价更为昂贵。本发明双层罐，其包括一个外罐8、一个内罐9、一个或多个功用管口5、人孔7、氮气压力监测口6，外罐的外部设有外罐保护层2，由上述隔热耐火材料构成，内罐9中设有内部支撑件10，外罐与内罐之间设有夹层填充物4，由多层隔热纤维毡层构成，双层罐进一步设有外部支撑件1，在最低点设有用于监测液体泄漏的取样口3，另外本发明的双层罐进一步设有自动报警系统(图中未示出)，能够对内壁罐泄漏少量油气启动报警，在夹层填充物为氮气保护层的情况下，可以进一步设置氮气压力监测装置(图中未示出)。外罐保护层为上述隔热耐火材料构成，厚度2cm，在该外罐保护层中优选包括水泥支撑件11。该罐适用于地面防火防爆，保证外部环境1800摄氏度时内部介质安全。采用本专利设备成本约为12万元。
外罐保护层达到以下性能参数：
体积密度：1800KG/M3
抗折强度：815度时5MP
抗压强度：815度时35MP
线变化率：不大于-0.15
导热系数：815度0.55。
实施例2
与实施例1相同，只是进一步在外罐与内罐之间具有氮气保护层。
实施例3
与实施例1类似，只是外罐保护层使用C35砂浆，水泥：砂；石：水＝1：1.37：2.78：0.46重量比)，材料用量(kg/m3)：42.5级以上水泥：424kg；砂子：581kg；石子：1179kg；水：195kg。内罐与外罐之间为氮气保护层，不设置隔热纤维毡层。该双层罐在地下潮湿状态下的防渗防漏性能优异。
实施例4
与实施例3相同，只是在外罐保护层的外表面进一步涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料，涂层厚度约2mm。该双层罐在地下潮湿状态下的防渗防漏性能优异。
对比例1
同实施例1，只是铝酸盐水泥结合剂90重量份、轻质骨料10重量份，结果无法保证保证外部环境1800摄氏度时内部介质安全。
对比例2
同实施例1，只是铝酸盐水泥结合剂65重量份，不使用耐火石棉，结果无法保证保证外部环境1800摄氏度时内部介质安全。
对比例3
同实施例3，只是使用42.5级以下的水泥，结果防渗漏性能稍有降低。
由以上可知，本专利设备与目前国内国际开发的双层罐相比，投资大幅降低，适用范围更广，安全和使用寿命大大增加，投资回收期短，效益良好。
以上已对本发明进行了详细描述，但本发明并不局限于本文所描述具体实施方式。本领域技术人员理解，在不背离本发明范围的情况下，可以作出其他更改和变形。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种适用于地面防火防爆的双层罐，其包括一个外罐、一个内罐、一个或多个功用管口、人孔、氮气压力监测口，外罐的外部设有外罐保护层，由隔热耐火材料构成，内罐中设有内部支撑件，外罐与内罐之间设有夹层填充物，由隔热材料或氮气保护层构成；
其中，外罐保护层是由铝酸盐水泥结合剂组合物形成，该铝酸盐水泥结合剂组合物包括：50-70wt％铝酸盐水泥结合剂、20-40wt％轻质骨料、2-8wt％粉煤灰漂珠和2-8wt％耐火石棉。
2.根据权利要求1所述的双层罐，其中，外罐保护层是由铝酸盐水泥结合剂组合物形成，该铝酸盐水泥结合剂组合物包括：55-65wt％铝酸盐水泥结合剂、25-35wt％轻质骨料、3-7wt％粉煤灰漂珠和3-7wt％耐火石棉。
3.根据权利要求2所述的双层罐，其中，外罐保护层是将该铝酸盐水泥结合剂组合物混匀后加基于组合物总重量的10-13％水量充分混合，然后在外罐外表面上均匀涂抹、浇注、或喷涂1-5cm厚度的涂层。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的双层罐，其中，在外罐的内表面上贴附一层或多层隔热纤维毡。
5.根据权利要求4所述的双层罐，其中，隔热纤维毡选自硅酸铝隔热毡、玻璃纤维毡、陶瓷纤维毡中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的双层罐，其中，该双层罐进一步设有外部支撑件。
7.根据权利要求1中任一项所述的双层罐，其中，双层罐在最低点设有用于监测液体泄漏的取样口。
8.根据权利要求7所述的双层罐，其进一步设有自动报警系统，能够对内罐泄漏少量油气启动报警。
9.根据权利要求1所述的双层罐，其特征在于，在夹层填充物为氮气保护层的情况下，进一步设置氮气压力监测装置。
10.根据权利要求1所述的双层罐，其特征在于，外罐和内罐均由碳钢材质构成。
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