CN205560271U - 一种低温贮槽液体管道保冷结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种低温贮槽液体管道的保冷结构，该保冷结构包括低温液体贮槽基础开孔及其预埋件，管道保冷所需的不锈钢保冷套筒和内部珠光砂材料。低温液体管道内的介质为低温贮槽内的液氧、液氮或液氩等低温液体，温度为‑173℃至‑189℃，常规设计需要在贮槽外筒开孔，管道现场保冷，保冷材料受环境温度影响大，跑冷损失大，易导致低温泵气蚀。本实用新型涉及的保冷结构可以使低温液体管道至后续低温泵间的管道跑冷损失最大程度的降低，本实用新型制作方法简单、无需对贮槽外筒进行开孔、具有减少液体产品汽化率、投资低、保冷结构安全可靠无需维护，不受施工环境温度影响，可节省装置能耗等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及空分装置低温贮存领域，特别涉及一种利用低温液体贮槽内筒及外筒和基础的有效空间制作液体管道的低温贮槽液体管道保冷结构。
背景技术
随着国民经济的快速发展，空分装置的建设规模越来越大，特别是目前的煤制油、煤制天然气、煤制烯烃、煤制甲醇等化工产品的空分装置，这些化工装置一般都要求空分装置在事故状态下其后备系统能连续稳定的提供气体。所以该类空分装置后备系统的液体贮槽和后备低温泵也配备的越来越大，贮存在低温贮槽中的空分液体产品通过贮槽下部的送液管经低温后备泵加压汽化后送至后续化工装置，目前大型低温贮槽液体管道的保冷结构及保冷方法见下图：
该种方式有如下不足：1，贮槽外筒壁上的接管开孔需在现场制作，还需要在开孔处制作不锈钢过渡面板防止面板冻裂，设备外观差，制作周期长；2，槽壁与接管结合处易跑冷结霜，还需要设置波纹管以消除局部应力，避免槽壁拉裂；3，低温管道在贮槽外露部分需要在施工现场用绝热材料保冷，保冷材料的施工质量受现场环境温度影响大，管道易产生跑冷损失，严重时管道外部结霜，后续工作的低温泵易发生气蚀；4，外露管道数量多时，管道需从贮槽外筒不同方位开孔，管道设计复杂、占地大且距离长。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中存在的不足提供一种利用低温液体贮槽内筒及外筒和基础的有效空间制作其送液管道的低温贮槽液体管道保冷结构及方法，可避免贮槽外筒现场开孔和管道额外的现场绝热施工，低温贮槽至低温后备泵间的管道长度可做最短并且具有良好的绝热，不受现场施工环境温度的影响，管道结构紧凑，贮槽外形美观、保冷结构可工厂预制，缩短现场施工周期，可减少管道内液体汽化率、投资低、节省了装置能耗。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种低温贮槽液体管道保冷结构，包括贮槽及低温管道，所有低温管道并列平行下穿出贮槽，低温管道在贮槽泡沫玻璃砖绝热层外缘与贮槽外筒内壁之间的贮槽基础的位置穿出贮槽，该贮槽基础上居中开设有孔，开孔的空间容纳低温管道的保冷结构，整个保冷结构的保冷随贮槽夹层珠光砂的充填一起完成，该保冷结构露出贮槽基础的部分放置于低温泵冷箱内；该保冷结构还包括一设置在低温管道上的不锈钢腰形套筒，所述不锈钢腰形套筒的腰形截面半径及长度由被保冷的管道数量及其外壁与套筒的保冷距离确定。
所述贮槽基础上还预留有容纳不锈钢腰形套筒的孔洞，孔洞的尺寸与上述腰形保冷套筒配合，孔洞顶面设置有用于固定保冷套筒的预埋钢板。
所述不锈钢腰形套筒上还设置定位环，该定位环内环尺寸与所述不锈钢腰形套筒配合，定位环外环尺寸与所述预埋钢板配合，定位环与预埋钢板的上端面通过焊接固定。
所述不锈钢腰形套筒底部设置一开孔的不锈钢底板，不锈钢底板尺寸与不锈钢腰形套筒的筒体相配合，底板上开孔尺寸与通过的低温管道外径尺寸相配合。
一种低温贮槽液体管道保冷结构的保冷方法，该方法的步骤如下:
步骤1、在贮槽的贮槽基础上居中开孔，并预留出不锈钢腰形套筒所需的孔洞，预埋支撑定位用的钢板；
步骤2、根据保冷管道的数量及尺寸用不锈钢板卷制成不锈钢腰形套筒；
步骤3、在不锈钢腰形套筒外焊接定位环，保证定位环的平整度；
步骤4、将定位环焊接固定在贮槽基础上的预埋钢板上，并起到封闭不锈钢腰形套筒与基础开孔之间缝隙的作用，在铺完细砂混凝土层后检查不锈钢腰形套筒顶面高出贮槽基础上的细砂混凝土层50mm，防止细砂混凝土等杂物落入不锈钢腰形套筒内部，保证套筒保冷效果，并且不锈钢腰形套筒底面低于基础下沿300mm；
步骤5、根据不锈钢腰形套筒内的管道直径和位置加工制作不锈钢腰形套筒的底板并开孔，将底板与不锈钢腰形套筒的筒体底面焊接后，将穿过底板的低温管道外壁与底板焊接封闭不锈钢腰形套筒的筒体；
步骤6、将不锈钢腰形套筒内部与贮槽夹层同时充填低密度、低导热系数的干燥珠光砂，使其与贮槽外筒构成一个整体保冷结构，从而达到本方案的整体保冷，将低温管道的冷量损失降到最低程度。
本实用新型的技术方案产生的积极效果如下：本实用新型的低温贮槽的液体管道穿过贮槽基础上的开孔可直接进入后备泵冷箱，减少了低温贮槽外筒的开孔和外部低温管道的长度，减少了低温液体的气蚀，节省装置能耗；且基础上的预留孔洞可提前制作好，贮槽外筒无需现场开孔，外形美观，制作周期短。
将保冷套筒内部与贮槽夹层同时充填低密度、低导热系数的干燥珠光砂，使其与贮槽外筒构成一个整体保冷结构，从而达到本方案的整体保冷，将管道的冷量损失降到最低程度。
液体管道的保冷可与贮槽保冷同步，均采用干燥珠光砂，现场施工简单，费用低，不受施工现场环境温度的影响，绝热结构合理可靠，寿命长，无需维护。
附图说明
图1为本实用新型低温贮槽液体管道保冷结构的剖面图。
图2为本实用新型的贮槽开孔结构俯视图。
图3为本实用新型的开孔预埋钢板俯视图。
图4为本实用新型的不锈钢腰形套筒的俯视图。
图5为本实用新型的不锈钢腰形套筒的底板俯视图。
图中标注为：1、贮槽内筒；2、贮槽外筒；3、定位环；4、细石混凝土填充物；5、预埋钢板；6、贮槽基础；7、孔洞；8、不锈钢腰形套筒；9、底板；10、低温管道；11、泡沫玻璃砖绝热层。
具体实施方式
实施例一
一种低温贮槽液体管道保冷结构，包括贮槽内筒1、贮槽外筒2及低温管道10，所有低温管道并列平行下穿出贮槽，低温管道在贮槽泡沫玻璃砖绝热层11外缘与贮槽外筒内壁之间的贮槽基础6的位置穿出贮槽，该贮槽基础居中开设有孔，开孔的空间容纳低温管道的保冷结构，整个保冷结构的保冷随贮槽夹层珠光砂的充填一起完成，该保冷结构露出贮槽贮槽基础的部分放置于低温泵冷箱内；该保冷结构还包括一设置在低温管道上的不锈钢腰形套筒8，所述不锈钢腰形套筒的腰形截面半径及长度由被保冷的管道数量及其外壁与套筒的保冷距离确定。所述贮槽基础上还预留有容纳不锈钢腰形套筒的孔洞7，孔洞的尺寸与上述腰形保冷套筒配合，孔洞顶面设置有用于固定保冷套筒的预埋钢板5。
所述不锈钢腰形套筒上还设置定位环3，该定位环内环尺寸与所述不锈钢腰形套筒配合，定位环外环尺寸与所述预埋钢板配合，定位环与预埋钢板的上端面通过焊接固定。设：管道数量为n，被保冷管道的最大管道半径为r，不锈钢腰形套筒截面半径为R，腰形截面长度为L , 管道直径为D1，D2，DN，则：R= r+100，腰形截面长度L= D1+D2+
DN +nx40，以上单位均为mm。
所述不锈钢腰形套筒底部设置一开孔的不锈钢底板9，不锈钢底板尺寸与不锈钢腰形套筒的筒体相配合，底板上开孔尺寸与通过的低温管道外径尺寸相配合。
以500m3低温贮槽为例，如图1、2、3、4、5所示，贮槽内筒直径φ8000mm，贮槽外筒直径φ10300mm，两筒体间可利用的空间长度为840mm、贮槽至后备低温泵的管道口径最大为DN150。根据以上设计条件经计算该贮槽液体管道的保冷结构截面尺寸为如图5所示的长腰形，该不锈钢腰形套筒的筒体内可同时容纳3根直径不同的低温液体管道，图5中不锈钢腰形套筒的底板上的3个圆孔尺寸及定位与各低温管道相对应，由于低温管道在现场制作，故不锈钢腰形套筒的底板与低温管道和不锈钢腰形套筒序号的焊接在现场完成。根据不锈钢腰形套筒的尺寸可计算出定位环和贮槽基础预留孔洞的尺寸，根据筒体定位环和贮槽基础预留孔洞的尺寸可计算出用于支撑不锈钢腰形套筒的预埋钢板的尺寸，待上述预埋钢板及预留孔洞随贮槽基础施工完成后，将不锈钢腰形套筒放置于基础预留孔洞内，把定位环与预埋钢板配合焊接，保证不锈钢腰形套筒被牢固支撑和准确定位，定位环还封闭了不锈钢腰形套筒与基础开孔之间缝隙，不锈钢腰形套筒正确安装后，在贮槽外筒内壁范围内敷设100毫米高细石混凝土填充物4，并保证细石混凝土上沿低于套筒顶面50毫米，将出储槽的低温管道平行布置于不锈钢腰形套筒内，并保证低温管道外壁与不锈钢腰形套筒的保冷距离，然后将底板与低温管道和不锈钢腰形套筒焊接封闭不锈钢腰形套筒，所有焊接工作完成后清理不锈钢腰形套筒内部，保证不锈钢腰形套筒内部干净干燥，然后随贮槽一起充填珠光砂完成该保冷结构。贮槽基础下方的不锈钢腰形套筒及低温管道可放置于贮槽基础下部的低温泵冷箱内，随低温泵共同用珠光砂保冷。
实施例二
一种低温贮槽液体管道保冷结构的保冷方法，该方法的步骤如下:
步骤1、在贮槽的贮槽基础上居中开孔，并预留出不锈钢腰形套筒所需的孔洞，预埋支撑定位用的钢板；
步骤2、根据保冷管道的数量及尺寸用不锈钢板卷制成不锈钢腰形套筒；
步骤3、在不锈钢腰形套筒外焊接定位环，保证定位环的平整度；
步骤4、将定位环焊接固定在贮槽基础上的预埋钢板上，并起到封闭不锈钢腰形套筒与基础开孔之间缝隙的作用，在铺完细砂混凝土层后检查不锈钢腰形套筒顶面高出贮槽基础上的细砂混凝土层50mm，防止细砂混凝土等杂物落入不锈钢腰形套筒内部，保证套筒保冷效果，并且不锈钢腰形套筒底面低于基础下沿300mm；
步骤5、根据不锈钢腰形套筒内的管道直径和位置加工制作不锈钢腰形套筒的底板并开孔，将底板与不锈钢腰形套筒的筒体底面焊接后，将穿过底板的低温管道外壁与底板焊接封闭不锈钢腰形套筒的筒体；
步骤6、将不锈钢腰形套筒内部与贮槽夹层同时充填低密度、低导热系数的干燥珠光砂，使其与贮槽外筒构成一个整体保冷结构，从而达到本方案的整体保冷，将低温管道的冷量损失降到最低程度。
Claims (4)
1.一种低温贮槽液体管道保冷结构，其特征在于：包括贮槽及低温管道，所有低温管道并列平行下穿出贮槽，低温管道在贮槽泡沫玻璃砖绝热层外缘与贮槽外筒内壁之间的贮槽基础的位置穿出贮槽，该贮槽基础上居中开设有孔，开孔的空间容纳低温管道的保冷结构，整个保冷结构的保冷随贮槽夹层珠光砂的充填一起完成，该保冷结构露出贮槽贮槽基础的部分放置于低温泵冷箱内；该保冷结构还包括一设置在低温管道上的不锈钢腰形套筒，所述不锈钢腰形套筒的腰形截面半径及长度由被保冷的管道数量及其外壁与套筒的保冷距离确定。
2.根据权利要求1所述的一种低温贮槽液体管道保冷结构，其特征在于：所述贮槽基础上还预留有容纳不锈钢腰形套筒的孔洞，孔洞的尺寸与上述腰形保冷套筒配合，孔洞顶面设置有用于固定保冷套筒的预埋钢板。
3.根据权利要求2所述的一种低温贮槽液体管道保冷结构，其特征在于：
所述不锈钢腰形套筒上还设置定位环，该定位环内环尺寸与所述不锈钢腰形套筒配合，定位环外环尺寸与所述预埋钢板配合，定位环与预埋钢板的上端面通过焊接固定。
4.根据权利要求1所述的一种低温贮槽液体管道保冷结构，其特征在于：所述不锈钢腰形套筒底部设置一开孔的不锈钢底板，不锈钢底板尺寸与不锈钢腰形套筒的筒体相配合，底板上开孔尺寸与通过的低温管道外径尺寸相配合。
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