CN204647851U - 一种深冷球罐支柱结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种深冷球罐支柱结构，包括内支撑管件、外支撑管件和支撑底板，其特征在于，所述的内支撑管件装置在外支撑管件内部并且与外支撑管件同心，外支撑管件顶部与外球罐连接底部固定在支撑底板上，所述的内支撑管件包括内上支撑管件、滑动连接件和内下支撑管件，内上支撑管件连接在内球罐上，内上支撑管件的底部通过滑动连接件与内下支撑管件连接，内下支撑管件底部固定在支撑底板上。本实用新型所述的深冷球罐支柱结构可随内球罐的收缩位移做相应的适应性位移，能承受压力、重力、地震、偏心、风雪等常规载荷，又能平衡内球罐在径向和圆周方向的收缩位移。

Description

一种深冷球罐支柱结构

技术领域

本实用新型涉及球罐技术领域，尤其涉及一种深冷球罐支柱结构。

背景技术

球罐与圆筒形压力容器相比，在相同的内压力作用下，球罐的壁厚可减薄到同一直径圆筒形压力容器壁厚的一半；在容积相同时，球罐的表面积为最小。因此，在同一工作压力下，相同容积的压力容器中球罐的重量为最轻，球罐所采用的材料最少，材料成本最低。

深冷球罐是用于贮存液氧、液氮、液氢、LNG等超低温液体的球罐，该类低温介质和大气环境温差大、换热大，很难用常规的单层球罐来贮存。深冷球罐一般采用双层绝热结构，内球罐一般采用满足超低温介质要求的钢材制成，外球罐采用满足环境设计温度要求的优质碳素钢或低合金钢，内外球罐之间的夹层空间填充绝热材料。介质管道由内球罐引出，经过夹层空间，最后穿出外球罐与系统管道连接。球罐整体通过圆周上特定数量的均布支柱支撑，支柱通过地脚螺栓与混凝土基础平台连接。

当超低温介质充入内球罐后，内球罐会产生很大的温差应力并促使内球罐收缩位移，而外球罐此时仍处于常温状态没有收缩位移，从而导致内球罐与外球罐的重心偏移，传统的支柱结构不能随内外球罐收缩不均的温差应力进行相应的调整，导致支撑力不均衡，容易出现密封性不良或倒塌的问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种深冷球罐支柱结构，解决目前技术中深冷球罐的内外球罐由于温差原因而出现收缩不均导致重心偏移，传统的支柱结构不能随之调整支撑力，容易出现密封性不良或倒塌的问题。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：

一种深冷球罐支柱结构，包括内支撑管件、外支撑管件和支撑底板，其特征在于，所述的内支撑管件装置在外支撑管件内部并且与外支撑管件同心，外支撑管件顶部与外球罐连接底部固定在支撑底板上，所述的内支撑管件包括内上支撑管件、滑动连接件和内下支撑管件，内上支撑管件连接在内球罐上，内上支撑管件的底部通过滑动连接件与内下支撑管件连接，内下支撑管件底部固定在支撑底板上。本实用新型所述的深冷球罐支柱结构将传统的内支撑管件分为上下两部分，并通过滑动连接件进行连接，在超低温介质充入内球罐后导致内球罐由于温差应力而收缩位移时，内上支撑管件通过滑动连接件可随内球罐的收缩位移做相应的适应性位移，从而保证内球罐始终受到均衡的支撑力，确保不会出现密封性不良或倒塌的状况。内外支撑管件同心，给内外球罐夹层之间管道的布置提供了充足的空间，使夹层内管道布置更加自由灵活，有效降低管道温差应力和导热量。

进一步的，所述的滑动连接件包括上滑板和下滑板，上滑板焊接在内上支撑管件的下端，下滑板焊接在内下支撑管件的上端，上滑板和下滑板上设置有连接孔并通过螺栓连接，并且上滑板上的连接孔为沿球罐径向的长圆孔，下滑板上的连接孔为沿球罐周向的长圆孔。本实用新型所述的深冷球罐支柱结构采用长圆孔的可调结构使得内球罐由于温差应力而收缩位移时内上支撑管件可随内球罐同步位移，上滑板的长圆孔沿球罐径向，下滑板上的长圆孔沿球罐周向，从而使得内上支撑管件可以随内球罐沿任意方向位移，可调灵活性强，确保支撑力的均衡。

进一步的，所述的滑动连接件还包括设置在上滑板与下滑板之间的隔热板，隔热板上开设供螺栓通过的连接孔，并且连接孔为沿球罐周向的长圆孔，三者相互接触面打磨光滑以利于相对滑动。本实用新型利用隔热板隔绝热量沿内支撑管件传播，提高深冷球罐保存超低温介质的时间，隔热板上设置沿球罐周向的长圆孔使得内上支撑管件可随内球罐的收缩而位移，在保证隔热效果的同时保证支撑力平衡。

进一步的，所述的上滑板、下滑板和隔热板的中心开孔，将内上支撑管件与内下支撑管件的空间连通。

进一步的，所述的上滑板与内上支撑管件连接处，以及下滑板与内下支撑管件连接处设置有加强筋，加强连接结构，避免连接处发生断裂，提高使用寿命。

进一步的，所述的内上支撑管件包括顶盖、内上支撑管和托板，内上支撑管与内球罐连接的上下端设置顶盖和托板与内球罐连接增加球罐受力面积，加强连接的稳定性，使得各个连接件相互受力更加均匀，提高内球罐的支撑稳定性。

进一步的，所述的内下支撑管件包括内下支撑管以及套装在内下支撑管上的隔热支撑环，隔热支撑环的外围贴合在外支撑管件的内壁上，加强内外支撑管的连接稳定性，使内外支撑件受力协调，增强了抗地震、风等载荷的能力，内下支撑管的底部焊接在支撑底板上。

进一步的，所述的外支撑管件包括外支撑管，在外支撑管的外壁面设置有耳板，耳板上连接拉杆将相邻的支柱结构连接加强均衡性，使得受力更加均衡，提高支撑稳定性，外支撑管底端焊接支撑底板上并且设置了筋板加强连接结构强度，提高使用寿命。

进一步的，所述的支撑底板上设置长圆孔通过地脚螺栓与地基连接，本实用新型利用长圆孔使得支撑底板的安装位置可调，从而使得支柱结构的位置可调，确保支柱结构对球罐支撑的均衡性，避免出现密封性不良或倒塌的状况。

进一步的，所述的内下支撑管件与外支撑管件之间的夹层填充有绝热材料，绝热材料采用珠光砂、超细玻璃棉或多层绝热包扎，隔绝热传递，提高球罐保存超低温介质的性能，延长保存时间，内上支撑管件、内下支撑管采用满足超低温介质要求的不锈钢制成，隔热板、隔热支撑环采用环氧玻璃钢制成，可以有效隔绝热传递，外支撑管件采用低合金钢或碳钢制成，结构强度高，耐环境侵蚀，使用寿命长。

与现有技术相比，本实用新型优点在于：

本实用新型所述的深冷球罐支柱结构可随内球罐的收缩位移做相应的适应性位移，从而保证内球罐始终受到均衡的支撑力，确保不会出现密封性不良或倒塌的状况；

内外支撑管件同心，给内外球罐夹层之间管道的布置提供了充足的空间，使夹层内管道布置更加自由灵活，有效降低管道温差应力和导热量；

内、外支撑管在水平方向采用隔热支撑环连接过渡，使内、外支撑件水平受力相辅相成，增强了抗地震、风等载荷的能力，内、外支撑管最底端均焊接在支撑底板上，竖直受力互不影响；

本实用新型结构简单，适用性强，制作成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为滑动连接件的结构示意图；

图3为图2的侧视剖面示意图；

图4为上滑板的结构示意图；

图5为下滑板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开的一种深冷球罐支柱结构不仅能承受压力、重力、地震、偏心、风雪等常规载荷，又能平衡内球罐在径向和圆周方向的收缩位移，消除温差应力，保持均衡支撑力。

如图1至图5所示，一种深冷球罐支柱结构，包括内支撑管件、外支撑管件5和支撑底板6，所述的内支撑管件装置在外支撑管件5内部并且与外支撑管件5同心，外支撑管件5顶部与外球罐8连接底部固定在支撑底板6上，所述的内支撑管件包括内上支撑管件1、滑动连接件2和内下支撑管件4，内上支撑管件1连接在内球罐7上，内上支撑管件1的底部通过滑动连接件2与内下支撑管件4连接，内下支撑管件4底部固定在支撑底板6上。本实用新型利用滑动连接件2消除温差应力，根据内球罐7的收缩量实时自动位移调整，使得内外球罐的支撑力始终保持均衡，不会出现密封性不良或倒塌的状况。为了实现上述功能在本实施例中滑动连接件2采用上滑板2-1和下滑板2-3通过螺栓2-4连接的方式，上滑板2-1焊接在内上支撑管件1的下端，下滑板2-3焊接在内下支撑管件4的上端，上滑板2-1和下滑板2-3上设置有连接孔通过螺栓2-4连接，上滑板2-1与内上支撑管件1连接处以及下滑板2-3与内下支撑管件4连接处设置有加强筋3加强连接强度避免断裂，并且上滑板2-1上的连接孔为沿球罐径向的长圆孔，下滑板2-3上的连接孔为沿球罐周向的长圆孔，内球罐7受冷收缩位移会发生在任意方向上，因此本实用新型采用沿球罐径向的长圆孔与沿球罐周向的长圆孔配合来实现任意方向的位移补偿，从而消除温差应力，使得内球罐7受到的支撑力始终保持均衡。同时在上滑板2-1与下滑板2-3之间设置隔热板2-2，隔热板2-2采用环氧玻璃钢制成，隔绝内球罐7通过内支撑管件与外界发生热交换，提高深冷球罐的绝热效果，延长存储时间，隔热板2-2上开设供螺栓2-4通过的连接孔，并且连接孔为沿球罐周向的长圆孔。上滑板2-1、下滑板2-3和隔热板2-2的中心开孔，将内上支撑管件1与内下支撑管件4的空间连通，并且三者相互接触面打磨光滑以利于相互滑动。

同时，外支撑管件5包括外支撑管5-1，在外支撑管5-1的外壁面设置有耳板5-2，耳板5-2上连接拉杆5-3将相邻的支柱结构连接加强均衡性，外支撑管5-1底端焊接在支撑底板6上并且设置了筋板10加强连接强度防止断裂。

在本实施例中，内上支撑管件1包括顶盖1-1、内上支撑管1-2和托板1-3，内上支撑管1-2与内球罐连接的上下端设置顶盖1-1和托板1-3与内球罐7连接增加受力面积，使得各个连接件相互受力更加均匀，增加稳定性。内下支撑管件4包括内下支撑管4-1以及套装在内下支撑管4-1上的隔热支撑环4-2，隔热支撑环4-2采用环氧玻璃钢制成，隔热支撑环4-2的外围贴合在外支撑管件5的内壁上，隔热支撑环4-2设置在靠近外支撑管件5的拉杆5-3位置处，用于加强内外支撑管的连接稳定性，使内外支撑件受力协调，内下支撑管4-1的底部焊接在支撑底板6上。

支撑底板6上设置长圆孔通过地脚螺栓11与地基12连接，使得支柱结构的整体位置可通过长圆孔进行调整，保证支柱结构对球罐支撑力的平衡。

内下支撑管件4与外支撑管件5之间的夹层9填充有绝热材料隔绝热传递，绝热材料采用珠光砂、超细玻璃棉或多层绝热包扎，内上支撑管件1、内下支撑管4-1采用不锈钢制成满足低温需求，外支撑管件5采用低合金钢或碳钢制成保持结构强度，并耐风雨侵蚀，提高使用寿命。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种深冷球罐支柱结构，包括内支撑管件、外支撑管件(5)和支撑底板(6)，其特征在于，所述的内支撑管件装置在外支撑管件(5)内部并且与外支撑管件(5)同心，外支撑管件(5)顶部与外球罐(8)连接底部固定在支撑底板(6)上，所述的内支撑管件包括内上支撑管件(1)、滑动连接件(2)和内下支撑管件(4)，内上支撑管件(1)连接在内球罐(7)上，内上支撑管件(1)的底部通过滑动连接件(2)与内下支撑管件(4)连接，内下支撑管件(4)底部固定在支撑底板(6)上。

2.根据权利要求1所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的滑动连接件(2)包括上滑板(2-1)和下滑板(2-3)，上滑板(2-1)焊接在内上支撑管件(1)的下端，下滑板(2-3)焊接在内下支撑管件(4)的上端，上滑板(2-1)和下滑板(2-3)上设置有连接孔并通过螺栓(2-4)连接，并且上滑板(2-1)上的连接孔为沿球罐径向的长圆孔，下滑板(2-3)上的连接孔为沿球罐周向的长圆孔。

3.根据权利要求2所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的滑动连接件(2)还包括设置在上滑板(2-1)与下滑板(2-3)之间的隔热板(2-2)，隔热板(2-2)上开设供螺栓(2-4)通过的连接孔，并且连接孔为沿球罐周向的长圆孔。

4.根据权利要求3所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的上滑板(2-1)、下滑板(2-3)和隔热板(2-2)的中心开孔，将内上支撑管件(1)与内下支撑管件(4)的空间连通。

5.根据权利要求4所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的上滑板(2-1)与内上支撑管件(1)连接处，以及下滑板(2-3)与内下支撑管件(4)连接处设置有加强筋(3)。

6.根据权利要求1所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的内上支撑管件(1)包括顶盖(1-1)、内上支撑管(1-2)和托板(1-3)，内上支撑管(1-2)与内球罐(7)连接的上下端设置顶盖(1-1)和托板(1-3)与内球罐(7)连接增加受力面积。

7.根据权利要求6所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的内下支撑管件(4)包括内下支撑管(4-1)以及套装在内下支撑管(4-1)上的隔热支撑环(4-2)，隔热支撑环(4-2)的外围贴合在外支撑管件(5)的内壁上，内下支撑管(4-1)的底部焊接在支撑底板(6)上。

8.根据权利要求7所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的外支撑管件(5)包括外支撑管(5-1)，在外支撑管(5-1)的外壁面设置有耳板(5-2)，耳板(5-2)上连接拉杆(5-3)将相邻的支柱结构连接加强均衡性，外支撑管(5-1)底端焊接在支撑底板(6)上并且设置了筋板(10)加强连接。

9.根据权利要求8所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的支撑底板(6)上设置长圆孔通过地脚螺栓(11)与地基(12)连接。

10.根据权利要求9所述的深冷球罐支柱结构，其特征在于，所述的内下支撑管件(4)与外支撑管件(5)之间的夹层(9)填充有绝热材料，绝热材料采用珠光砂、超细玻璃棉或多层绝热包扎，内上支撑管件(1)、内下支撑管(4-1)采用不锈钢制成，隔热板(2-2)、隔热支撑环(4-2)采用环氧玻璃钢制成，外支撑管件(5)采用低合金钢或碳钢制成。