CN204693029U - 带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，拱形网架通过连接板支撑在罐壁承压环上，轻型绝热吊顶通过拉杆与拱形网架连接，并在轻型绝热吊顶边缘与内罐罐壁之间设置密封结构；蒙皮经向扇形板和蒙皮纬向环板沿经向间隔布置；吊顶板上设置吊顶板加强筋；吊顶拉杆在轻型绝热吊顶和外罐罐顶间均匀分布。本实用新型既满足高承载能力的要求而且结构轻便，同时还具有优良的绝热保冷能力，能够减少低温液体的蒸发量。罐顶结构性能可靠，承载能力大，钢材或铝材用量少，保冷效果好，成本低且施工方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及液化烃和液化天然气低温储罐，具体涉及低温储罐的罐顶结构。
背景技术
随着石油化工行业的发展，对液化烃(Liquefied Hydrocarbon)和液化天然气(Liquefied Natural Gas，以下简称LNG)的需求越来越多，随之对大型液化烃和液化天然气低温储罐的需求也越来越多。低温储罐由外罐筒体，内罐筒体，外罐罐底，内罐罐底，罐顶，内外罐之间的保冷层组成。随着低温储罐体积的大型化发展，低温储罐的结构越来越庞大，也更加复杂，其中低温储罐罐顶是一种复杂的组合结构，是低温储罐的关键部件之一。
低温储罐的罐顶首先应能承受多种复杂载荷的组合，其中包括设计内/外压力载荷，罐顶自重载荷，风载荷，雪载荷，地震载荷以及较大的集中载荷，因此要求低温储罐罐顶具有较大的承载能力。其次，低温储罐的罐顶应具有防止储存介质蒸发的绝热保冷功能，并具有良好的密封性能，以便容纳介质的蒸发气体。储罐罐顶还应能承受内罐与外罐间较大温差产生的热应力。
容积较小的低温储罐的罐顶多采用内/外双层拱顶结构，即由内罐的拱顶和外罐的拱顶及两者之间的保温层共同构成。但当容积较大时，如果采用内/外双层拱顶结构，由于内罐顶需承受绝热材料产生的较大外压以及较大的自重，内外罐罐顶网杆须有更大的刚性和抗弯模量，造成网杆截面尺寸变大，使得内罐顶结构变得笨重，导致材料的浪费和造价的升高。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，罐顶结构性能可靠，承载能力大，钢材或铝材用量少，保冷效果好，成本低且施工方便。
本实用新型的技术方案是：一种带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是包括外罐罐顶、轻型绝热吊顶、承压环和吊顶拉杆，其中外罐罐顶包括拱形网架、蒙皮顶部中心板、蒙皮经向扇形板、蒙皮纬向环板、拱形网架连接板、套管绝热结构和环形吊车梁；轻型绝热吊顶包括吊顶板、吊顶加强筋和吊顶板上部绝热层；承压环包括罐顶承压环和罐壁承压环；所述拱形网架通过拱形网架连接板支撑在罐壁承压环上，所述轻型绝热吊顶通过拉杆与拱形网架连接，并在轻型绝热吊顶边缘与内罐罐壁之间设置密封结构；蒙皮经向扇形板和蒙皮纬向环板沿经向间隔布置；吊顶板上设置吊顶板加强筋；所述吊顶板包括组焊对接在一起的边缘板和搭接在一起的中幅板；所述吊顶拉杆在轻型绝热吊顶和外罐罐顶间均匀分布，通过上连接板与拱形网架连接，通过下连接板与吊顶板加强筋连接；环形吊车梁通过连接板固定在拱形网架的下表面，用于内部结构的施工。
所述拱形网架在结构形式上包括单层经纬线球面结构或双层等夹角两向经线球面结构，主要用于承担各种组合载荷。
所述拱形网架的曲率半径为外罐直径的0.75～1.25倍。
所述吊顶板上部绝热层是一层或多层玻璃棉毡。
每根吊顶拉杆均分为两段，分段间采用螺栓连接，在长度方向上设置可调结构。
所述蒙皮纬向环板自身拼接焊缝采用对接结构；所述蒙皮经向扇形板之间采用搭接结构；所述蒙皮经向扇形板与蒙皮纬向环板之间采用搭接结构。
本实用新型涉及的罐顶结构同时适用于单容式、双容式和全容式的双金属低温储罐，同时也适用于预应力钢筋混凝土低温储罐中的钢结构罐顶部分。
本实用新型提供的带轻型绝热吊顶的的罐顶结构，涉及的储罐容积为1万～26.5万立方米，涉及的储存温度范围为-198至45℃。解决了大直径低温罐罐顶遇到的问题，既满足高承载能力的要求而且结构轻便，同时还具有优良的绝热保冷能力，能够减少低温液体的蒸发量。
解决了大型低温储罐双层拱顶笨重和材料浪费的技术问题。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图中标记说明：1-吊顶板，2-蒙皮纬向环板，3-蒙皮经向扇形板，4-蒙皮顶部中心板，5-拱形网架，6-套管绝热结构，7-拉杆，8-罐顶承压环，9-拱形网架连接板，10-环形吊车梁，11-罐壁承压环，12-吊顶板上部绝热层，13-吊顶板加强筋。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进行详细描述。
如图1所示，本实用新型所述带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构包括外罐罐顶，轻型绝热吊顶，承压环和拉杆7。
其中外罐罐顶包括拱形网架5，蒙皮顶部中心板4，蒙皮经向扇形板3，蒙皮纬向环板2，拱形网架连接板9，套管绝热结构6以及环形吊车梁10；轻型绝热吊顶包括吊顶板1，吊顶加强筋13和吊顶板上部绝热层12；承压环包括罐顶承压环8和罐壁承压环11。
所述拱形网架5在结构形式上包括单层经纬线球面结构或双层等夹角两向经线球面结构，主要用于承担各种组合载荷。拱形网架5采用单层经纬线球面结构时，经向网杆应在车间预制成型后运至现场并与纬向网杆间采用刚性焊接结构，将其连接牢固；拱形网架5采用双层等夹角两向经线球面结构时，所有经线网杆应在车间预制成型后运至现场组装，两向经线网杆间采用交叉刚性焊接结构，将其连接牢固。
所述拱形网架5通过拱形网架连接板9与罐壁承压环11进行焊接连接。所述拱形网架应能承受储罐设计内/外压力载荷，带绝热保冷层的轻型绝热吊顶的重量载荷，拱形网架和蒙皮的自重载荷，风载荷，雪载荷，地震载荷，施工载荷以及由管线和顶部平台引起的集中载荷。
对于设计压力较高的低温储罐，拱形网架5的曲率半径取值应较小，一般为外罐直径的0.8～1.0倍；对于设计压力较低的低温储罐，拱形网架5的曲率半径取值应较大，一般为外罐直径的0.9～1.2倍。
所述罐顶蒙皮板包括蒙皮顶部中心板4，蒙皮经向扇形板3和蒙皮纬向环板2，其中蒙皮经向扇形板3和蒙皮纬向环板2沿经向间隔布置；所述蒙皮纬向环板2自身拼接焊缝采用对接结构；所述蒙皮经向扇形板3之间采用搭接结构；所述蒙皮经向扇形板3与蒙皮纬向环板2之间采用搭接结构。
所述罐顶蒙皮板在与低温管线连接处采用套管绝热结构6，以阻断冷量传递，使得蒙皮板材质只须采用碳素钢或低合金钢，以减少低温钢用量。
所述轻型绝热吊顶包括吊顶板1，吊顶板加强筋13，吊顶板上部绝热层12，吊顶板周围挡板和护栏以及架空的检修通道；所述轻型绝热吊顶的吊顶板1采用边缘板和内部中幅板的铺板方式，其中边缘板分块之间采用全焊透的对接结构进行组焊，中幅板分块之间采用搭接结构进行连接。
所述轻型绝热吊顶的吊顶板1材质主要采用低温钢或铝合金，包括但不限于以下材料：SA-516，SA-537，SA-203，SA-645，SA-353，SA-553，JIS 9Ni590，11MnNi5，13MnNi6，12Ni14，X12Ni5，X7Ni9，08Ni3DR，06Ni9DR，A5083-O等。
为减轻所述绝热吊顶的重量，吊顶板1采用厚度为5～8mm的低温钢或铝合金薄板制成。为使其具有足够的承载能力，吊顶板1上设置多道吊顶板加强筋13，包括环向加强筋和径向加强筋。所述带加强筋的吊顶板1应能承受自重、上部绝热层保冷层的重量以及外界附加载荷。
所述承压环包括罐顶承压环8和罐壁承压环11。承压环的厚度远大于外罐顶层筒体的厚度。
所述罐顶承压环8和罐壁承压环11的自身拼接焊缝均采用全焊透的对接结构，并对焊缝进行100％无损检测。
所述罐顶承压环8和罐壁承压环11之间连接焊缝采用双面角接结构。
所述罐顶承压环8与蒙皮纬向环板2连接处对罐顶承压环进行局部削边处理，以防止雨水在此处积聚。
所述拉杆7在轻型绝热吊顶和外罐罐顶间均匀分布，通过上连接板与拱形网架5连接，通过下连接板与吊顶板加强筋13连接。
所述拉杆7材质采用低温碳钢或不锈钢。为保证吊顶板安装后的水平度，每根拉杆均分为两段，分段间采用螺栓连接，在长度方向上设置可调结构，以保证吊顶板1安装后的水平度。
所述轻型绝热吊顶通过拉杆7与拱形网架5连接，并在轻型绝热吊顶边缘与内罐罐壁间设置密封结构。
所述吊顶板上部绝热层12通常为一层或多层玻璃棉毡，其中最上层玻璃棉毡的上表面带有铝箔覆面材料。
环形吊车梁10通过连接板固定在拱形网架5的下表面，用于内部结构的施工。
Claims (6)
1.一种带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是包括外罐罐顶、轻型绝热吊顶、承压环和拉杆(7)，其中外罐罐顶包括拱形网架(5)、蒙皮顶部中心板(4)、蒙皮经向扇形板(3)、蒙皮纬向环板(2)、拱形网架连接板(9)、套管绝热结构(6)和环形吊车梁(10)；轻型绝热吊顶包括吊顶板(1)、吊顶加强筋(13)和吊顶板上部绝热层(12)；承压环包括罐顶承压环(8)和罐壁承压环(11)；所述拱形网架(5)通过拱形网架连接板(9)支撑在罐壁承压环(11)上，所述轻型绝热吊顶通过拉杆(7)与拱形网架(5)连接，并在轻型绝热吊顶边缘与内罐罐壁之间设置密封结构；蒙皮经向扇形板(3)和蒙皮纬向环板(2)沿经向间隔布置；吊顶板(1)上设置吊顶板加强筋(13)；所述吊顶板(1)包括组焊对接在一起的边缘板和搭接在一起的中幅板；所述拉杆(7)在轻型绝热吊顶和外罐罐顶间均匀分布，通过上连接板与拱形网架(5)连接，通过下连接板与吊顶板加强筋(13)连接；环形吊车梁(10)通过连接板固定在拱形网架(5)的下表面，用于内部结构的施工。
2.如权利要求1所述的带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是所述拱形网架(5)在结构形式上包括单层经纬线球面结构或双层等夹角两向经线球面结构，主要用于承担各种组合载荷。
3.如权利要求1所述的带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是所述拱形网架(5)的曲率半径为外罐直径的0.75～1.25倍。
4.如权利要求1所述的带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是所述吊顶板上部绝热层(12)是一层或多层玻璃棉毡。
5.如权利要求1所述的带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是每根拉杆(7)均分为两段，分段间采用螺栓连接，在长度方向上设置可调结构。
6.如权利要求1所述的带轻型绝热吊顶的低温储罐罐顶结构，其特征是所述蒙皮纬向环板(2)自身拼接焊缝采用对接结构；所述蒙皮经向扇形板(3)之间采用搭接结构；所述蒙皮经向扇形板(3)与蒙皮纬向环板(2)之间采用搭接结构。
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