CN109882731B - 一种降低lng液位的储罐 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低LNG液位的储罐。它包括LNG储罐本体;内罐的罐体上设置保冷材料层;保冷材料层外设置一层罐壁;内罐的底部设置承台,罐壁的底端设于承台上,承台由若干桩基础支撑;罐壁的顶部由穹顶封闭,穹顶的内壁通过设置的顶梁框架支撑,穹顶与内罐的顶部之间设置吊顶;内罐的罐体底部上设置一凹槽;内罐的凹槽内设置一个或多个泵筒;泵筒贯穿内罐的顶部和穹顶,泵筒的出口设于穹顶的外部;每个泵筒上设置一个泵,泵设置于凹槽内;在内罐的凹槽相对应处的保冷材料层部分、承台部分设置成与之相匹配的凹槽形状;在凹槽相对应的承台部分下的桩基础降低局部桩顶标高。本发明降低储罐液位、储罐高度、储罐投资,并改善结构受力性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低LNG液位的储罐,属于液化天然气输配技术领域。
背景技术
液化天然气(LNG)是由天然气在常压下冷却至-162℃时制取的以甲烷为主的液烃混合物,其摩尔组成约为C1:80%~90%,C2:3%~10%,C3:0%~5%,C4:0%~3%,C5+微量。LNG无色,无味,无毒且无腐蚀性,泄露后直接蒸发。LNG密度约为450kg/m3,体积约为同量天然气体积的1/600,故有利于输送和储存。随着LNG运输船及储罐制造技术的进步,LNG几乎是目前跨越海洋运输天然气的主要方法。
无论是天然气液化工厂,还是LNG接收终端,LNG储罐的投资均占有较高的比重。尤其是在LNG接收终端中,储罐的投资约占其总投资的30~40%,可见LNG储罐是整个LNG产业链中的一个非常重要的组成部分。
按照国家能源局规划,2020年天然气消费比重将提高到10%,2030年天然气消费比重将提高到15%。在此背景下,国内LNG接收终端和LNG储罐进入快速建设期。与LNG储罐建设相对应的是储罐核心技术的发展。目前,中国已完全具备LNG储罐的自主设计能力,并在储罐研究方面取得了长足的进展。
由于LNG储罐工艺的要求,在正常操作情况下LNG储罐内的LNG不得排净,罐内液位必须维持一定的高度。以内罐直径80m的常规16万方全容储罐为例,最低液位高度大约为2m,此部分LNG体积约为10048m2,占罐体容积的6.28%。该体积LNG价值为3000万元左右。同时,由于该最低液位的要求,要满足16万方储罐设计容积,储罐高度随之也需增加2m左右,从而导致包括内罐、外罐及相关的上罐管道长度等的造价增加约1000万元。此外,储罐高度的增加和重心的提高,也不利于对储罐结构受力,尤其是在高地震力地区。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低LNG液位的储罐,本发明解决了常规LNG储罐受工艺条件限制必须维持一定液位高度的问题,在保证储罐安全运行的同时,降低储罐整体造价。
为实现上述目的,本发明降低LNG液位的储罐进行如下设置,以降低LNG储罐液位,该储罐包括LNG储罐本体(1);
所述LNG储罐本体(1)包括桩基础(2)、承台(3)、罐壁(4)、穹顶(5)、内罐(6)、保冷材料层(7)、吊顶(8)、顶梁框架(9)、泵筒(10)、泵(11)和凹槽(12);
所述内罐(6)的罐体上设置保冷材料层;
所述保冷材料层(7)外设置一层罐壁(4);所述内罐(6)的底部设置承台(3),所述罐壁(4)的底端设于所述承台(3)上,所述承台(3)由若干桩基础(2)支撑;所述罐壁(4)的顶部由穹顶(5)封闭,所述穹顶(5)的内壁通过设置的顶梁框架(9)支撑,所述穹顶(5)与所述内罐(6)的顶部之间设置吊顶(8);
所述内罐(6)的罐体底部上设置一凹槽(12);所述内罐(6)的凹槽(12)内设置一个或多个泵筒(10);所述泵筒(10)贯穿所述内罐(6)的顶部和所述穹顶(5),所述泵筒(10)的出口设于所述穹顶(5)的外部;每个所述泵筒(10)上设置一个泵(11),所述泵(11)设置于所述凹槽(12)内;
在所述内罐(6)的凹槽(12)处的所述保冷材料层(7)部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在所述凹槽(12)相对应的所述承台(3)部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在所述凹槽(12)相对应的所述承台(3)部分下的所述桩基础(2)降低局部桩顶标高。
本发明中,所述保冷材料层的材料采用本领域中公知的材料,主要包括膨胀珍珠岩、泡沫玻璃砖或玻璃棉。
上述的储罐中,所述凹槽(12)为圆形、矩形和不规则形状中的至少一种。
上述的储罐中,所述LNG储罐本体(1)的罐容量为1万方~30万方。
上述的储罐中,所述LNG储罐本体(1)为地上、半地下或地下LNG全容储罐。
上述的储罐中,所述凹槽(12)的深度可为0.5米~5米;
当所述凹槽(12)为圆形时,所述凹槽(12)的直径可为0.5米~10米;
当所述凹槽(12)为不规则形状时,所述凹槽(12)的体积可为2立方米~1000立方米。
上述的储罐中,所述LNG储罐本体(1)的罐底为水平或倾斜。
上述的储罐中,所述泵(11)的数量为1~5个。
上述的储罐中,所述凹槽(12)下方对应的所述桩基础(3)的数量可为1~100根。
本发明具有以下优点:
1、降低LNG储罐液位;由于在内罐(6)的罐体底部设置了凹槽(12),凹槽(12)内将会存储一部分的LNG。凹槽(12)内设置一个或多个泵筒(10),所述每个泵筒(10)上设置一个泵,凹槽(12)内的LNG将会填充进泵内,相较于传统LNG储罐而言,将会降低LNG储罐的设计液位。
2、降低LNG储罐高度;LNG储罐的高度取决于LNG储罐的液位值。LNG储罐液位降低的同时也会降低LNG储罐的高度。
3、降低LNG储罐投资;LNG储罐的投资跟LNG储罐的高度成正相关关系,LNG储罐高度的降低将会减小LNG储罐的投资。
4、改善结构受力性能。LNG储罐的高度越高,LNG储罐的受力性能将会变差。因此,降低LNG液位的LNG储罐结构受力性能更优。
附图说明
图1为本发明的降低LNG液位的储罐结构示意图。
图2为本发明的圆形凹槽内罐和泵筒及泵的相对关系图。
图3为本发明的矩形凹槽内罐和泵筒及泵的相对关系图。
图4为本发明的圆形承台凹槽和桩基础的相对关系图。
图5为本发明的矩形承台凹槽和桩基础的相对关系图。
图中各标记如下:
1LNG储罐;2桩基础;3承台;4罐壁;5穹顶;6内罐;7保冷材料层;8吊顶;9顶梁框架;10泵筒;11泵;12凹槽。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
下面结合附图对本发明进行进一步说明,但本发明并不局限于以下实施例。
如图1所示,为本发明降低LNG液位的储罐结构示意图,它包括LNG储罐本体1;
LNG储罐本体1包括桩基础2;承台3;罐壁4;穹顶5;内罐6;保冷材料层7;吊顶8;顶梁框架9;泵筒10;泵11;凹槽12;
内罐6的管体上设置保冷材料层7;
保冷材料层7外设置一层罐壁4;内罐6的底部设置承台3,罐壁4的底端设于承台3上,承台3由若干桩基础2支撑;罐壁4的顶部由穹顶5封闭,穹顶5的内壁通过设置的顶梁框架9支撑,穹顶5与内罐的顶部之间设置吊顶8;
内罐6的罐体底部上设置一凹槽12;内罐6的内部设置一个或多个泵筒10;泵筒10贯穿内罐6的顶部和穹顶5,泵筒10的出口设于穹顶5的外部;泵筒10上设置一个泵11,泵11设置于凹槽12内;
内罐6的凹槽12处的保冷材料层7部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在凹槽12相对应的承台3部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在凹槽12相对应的承台3部分下的桩基础2降低局部桩顶标高。
进一步地,LNG储罐本体1的罐容量为1万方~30万方。
进一步地,LNG储罐本体1包括地上、半地下、地下LNG全容储罐。
进一步地,凹槽12为圆形、矩形和不规则形状中的至少一种。
进一步地,凹槽12的深度为0.5米~5米。
进一步地,当凹槽12为圆形时,凹槽12的直径为0.5米-10米。
当凹槽12为不规则形状时,凹槽12的体积为2立方米~1000立方米。
进一步地,LNG储罐本体1的罐底为水平、倾斜。
进一步地,凹槽12内泵11的数量为1-5个。
进一步地,凹槽12下方保冷材料层7的厚度为0.3米~2米。
进一步地,凹槽12下方承台3厚度为0.5米~10米。
进一步地,凹槽12下方桩基础2数量为1-100根。
一种降低LNG液位储罐的具体实施方法如下:
1、桩基础2施工,凹槽12下方的桩基础2顶部高度低于其他区域。
2、承台3施工,凹槽12下方的承台3做成局部下沉的结构。
3、罐壁4施工。
4、顶梁框架9组装。
5、吊顶8施工。
6、顶梁框架9和吊顶8升顶。
7、穹顶5施工。
8、保冷材料7位于内罐6下方的区域施工。
9、内罐6、凹槽12施工。
10、保冷材料7位于罐壁4内侧和吊顶8上方的区域施工。
11、泵筒10安装。
12、泵11安装。
Claims (6)
1.一种降低LNG液位的储罐,其特征在于:该储罐包括LNG储罐本体(1);
所述LNG储罐本体(1)包括桩基础(2)、承台(3)、罐壁(4)、穹顶(5)、内罐(6)、保冷材料层(7)、吊顶(8)、顶梁框架(9)、泵筒(10)、泵(11)和凹槽(12);
所述内罐(6)的罐体上设置保冷材料层;
所述保冷材料层(7)外设置一层罐壁(4);所述内罐(6)的底部设置承台(3),所述罐壁(4)的底端设于所述承台(3)上,所述承台(3)由若干桩基础(2)支撑;所述罐壁(4)的顶部由穹顶(5)封闭,所述穹顶(5)的内壁通过设置的顶梁框架(9)支撑,所述穹顶(5)与所述内罐(6)的顶部之间设置吊顶(8);
所述内罐(6)的罐体底部上设置一凹槽(12);所述内罐(6)的凹槽(12)内设置一个或多个泵筒(10);所述泵筒(10)贯穿所述内罐(6)的顶部和所述穹顶(5),所述泵筒(10)的出口设于所述穹顶(5)的外部;每个所述泵筒(10)上设置一个泵(11),所述泵(11)设置于所述凹槽(12)内;
在所述内罐(6)的凹槽(12)处的所述保冷材料层(7)部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在所述凹槽(12)相对应的所述承台(3)部分设置成与之相匹配的凹槽形状;
在所述凹槽(12)相对应的所述承台(3)部分下的所述桩基础(2)降低局部桩顶标高;
所述LNG储罐本体(1)的罐容量为1万方~30万方;
所述凹槽(12)的深度为0.5米~5米;
当所述凹槽(12)为圆形时,所述凹槽(12)的直径为0.5米~10米;
当所述凹槽(12)为不规则形状时,所述凹槽(12)的体积为2立方米~1000立方米。
2.根据权利要求1所述的储罐,其特征在于:所述凹槽(12)为圆形、矩形和不规则形状中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的储罐,其特征在于:所述LNG储罐本体(1)为地上、半地下或地下LNG全容储罐。
4.根据权利要求1或2所述的储罐,其特征在于:所述LNG储罐本体(1)的罐底为水平或倾斜。
5.根据权利要求1或2所述的储罐,其特征在于:所述泵(11)的数量为1~5个。
6.根据权利要求1或2所述的储罐,其特征在于:所述凹槽(12)下方对应的所述桩基础(2)的数量为1~100根。
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