CN210511029U - 一种大型低温全容罐氮气置换结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型低温全容罐氮气置换结构，外罐、内罐、热角保护、泡沫玻璃砖、膨胀珍珠岩及玻璃棉共同构成低温全容罐本体；所述环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护平衡管、高点放空管、置换进气管、热角保护排气管、排气格栅及通气孔共同组成了低温全容罐的氮气置换结构；氮气通过所述置换进气管进入所述内罐，并逐步开启所述高点放空管、环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护排气管进行排气。本实用新型的有益效果是：操作简便，置换效率高，有效解决了大型低温全容罐由于置换不完全，导致储罐置换一段时间后露点、氧含量回升的情况，从而需要对储罐进行进一步的置换的问题。

Description

一种大型低温全容罐氮气置换结构

技术领域

本实用新型涉及大型低温储罐技术领域，具体涉及一种大型低温全容罐氮气置换结构。

背景技术

越来越多的大型低温储罐应用于能源、石化行业，这些大型低温储罐多采用全容罐，内罐和外罐之间使用玻璃砖、膨胀珍珠岩和玻璃棉作为绝热保冷材料。储罐施工安装完成之后，在投料运行之前，需使用氮气对罐内各个部位的空气进行置换，降低储罐漏冷或爆炸的风险。由于目前大型低温全容罐体积均较大，置换时难以保证所有部位均能够完全置换，尤其是底部绝热空间和热角保护空间，静置一段时间后，往往出现氧含量和露点回升情况，需进一步进行置换，造成项目工期延误，并导致经济损失。

实用新型内容

为了解决现有技术上存在的上述不足，本实用新型提供了结构设计合理、使用操作方便简单的一种大型低温全容罐氮气置换结构。

本实用新型的技术方案如下：

一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，包括外罐、内罐、热角保护、泡沫玻璃砖、膨胀珍珠岩、玻璃棉、环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护平衡管、高点放空管、置换进气管、热角保护排气管、内罐底承压环及排气格栅，所述内罐底承压环上设有通气孔；所述外罐、内罐、热角保护、泡沫玻璃砖、膨胀珍珠岩及玻璃棉共同构成低温全容罐本体；所述环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护平衡管、高点放空管、置换进气管、热角保护排气管、排气格栅及通气孔共同组成了低温全容罐的氮气置换结构；氮气通过所述置换进气管进入所述内罐，并逐步开启所述高点放空管、环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护排气管进行排气，逐步将罐内对应各个区域的空气置换至所要求的露点和氧含量合格的氮气。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述环形空间排气管由自所述外罐顶部到所述内罐和所述外罐之间的环形空间底部的排气管竖直管道、位于所述内罐和所述外罐之间的环形空间底部的排气管环形管道以及所述外罐顶部上方的阀门组成，其排气管环形管道水平两侧设置排气管开孔用以通气，其排气管环形管道外侧包裹所述玻璃纤维布，用以阻挡所述膨胀珍珠岩从排气管开孔处随气流飘走，同时保证通气性。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述底部绝热排气管由自所述外罐顶部到所述内罐和所述外罐之间的环形空间底部的竖直管道、位于所述热角保护上方从所述内罐和所述外罐之间的环形空间底部水平延伸至罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于罐中心，与所述排气格栅相连。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述热角保护平衡管由自所述外罐拱顶空间到所述内罐和所述外罐之间的环形空间的平衡管水平管道、自所述内罐和所述外罐之间的环形空间的顶部到所述热角保护的顶部的平衡管竖直管道以及位于所述热角保护顶部空间的平衡管环形管道组成，其平衡管环形管道顶部设置一组平衡管开孔，并包裹所述玻璃棉，用以对局部进行绝热保冷，同时保证通气性。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述高点放空管由与所述外罐拱顶中心最高点连接的竖直管道和位于所述外罐顶部上方的阀门组成。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述置换进气管由自所述外罐拱顶到所述内罐底部的进气管竖直管道、位于所述内罐底部的进气管水平管道、位于所述内罐底部的进气管环形管道以及位于所述外罐顶部上方的阀门组成，其进气管环形管道直径为所述内罐直径一半，并在进气管环形管道下方设置进气管开孔。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述热角保护排气管由自所述外罐顶部到所述热角保护空间底部的竖直管道、水平延伸至罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于罐中心，与所述排气格栅相连。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述排气格栅为圆筒形，在其筒壁设置栅格用以通气，所述排气格栅内部填充所述玻璃棉用以绝热保冷，同时保证通气性，所述排气格栅底部与所述底部绝热排气管的水平管道、所述热角保护排气管的水平管道分别连通。

所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述外罐由低温钢制成，或由预应力混凝土和钢衬板共同组成；所述内罐由低温钢制成，其顶部为平吊顶结构，上有供所述内罐空间和所述外罐拱顶空间气相压力平衡用的平衡孔，并整体覆盖所述玻璃棉进行绝热保冷。

本实用新型的有益效果是：操作简便，置换效率高，有效解决了大型低温全容罐由于置换不完全，导致储罐置换一段时间后露点、氧含量回升的情况，从而需要对储罐进行进一步的置换的问题。

附图说明

图1是实用新型主视结构示意图；

图2是实用新型置换进气管结构示意图；

图3是实用新型A处结构放大示意图；

图4是实用新型环形空间排气管结构示意图；

图5是实用新型B处结构放大示意图；

图6是实用新型热角保护平衡管结构示意图；

图7是实用新型C处结构放大示意图；

图8是实用新型内罐底承压环及其通气孔结构示意图；

图9是实用新型排气格栅结构示意图；

图10是实用新型置换内罐及外罐拱顶空间过程的结构示意图；

图11是实用新型置换内罐和外罐之间环形空间过程的结构示意图；

图12是实用新型置换底部绝热空间过程的结构示意图；

图13是实用新型置换热角保护空间过程的结构示意图；

图中：1-环形空间排气管，2-底部绝热排气管，3-热角保护平衡管，4-高点放空管，5-置换进气管，6-热角保护排气管，7-外罐，8-内罐，9-膨胀珍珠岩，10-泡沫玻璃砖，11-玻璃棉，12-内罐底承压环，13-玻璃纤维布，14-排气格栅，15-通气孔，16-热角保护。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例：

如图1-13所示，本实施例为一种大型低温全容罐氮气置换结构，包括环形空间排气管1，底部绝热排气管2，热角保护平衡管3，高点放空管4，置换进气管5，热角保护排气管6，外罐7，内罐8，膨胀珍珠岩9，泡沫玻璃砖10，玻璃棉11，内罐底承压环12，玻璃纤维布13，排气格栅14，通气孔15及热角保护16。

本实施例中，所述外罐7、所述内罐8、所述热角保护16、所述泡沫玻璃砖10、所述膨胀珍珠岩9及所述玻璃棉11共同构成低温全容罐本体。

本实施例中，所述内罐8由低温钢制成，其顶部为平吊顶结构，上有供所述内罐8空间和所述外罐7拱顶空间气相压力平衡用的平衡孔，并整体覆盖所述玻璃棉进行绝热保冷，所述内罐底承压环12设有通气孔15，数量和大小根据其直径确定，一般为8-16个；

本实施例中，所述环形空间排气管1由自所述外罐7顶部到所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间底部的排气管竖直管道101、位于所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间底部的排气管环形管道102以及所述外罐7顶部上方的阀门组成，其排气管环形管道102水平两侧设置多个排气管开孔103用以通气，其排气管环形管道102外侧包裹所述玻璃纤维布13，用以阻挡所述膨胀珍珠岩从排气管开孔处随气流飘走，同时保证通气性；

本实施例中，所述底部绝热排气管2由自所述外罐7顶部到所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间底部的竖直管道、位于所述热角保护16上方从所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间底部水平延伸至储罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐7顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于储罐中心，与所述排气格栅14相连；

本实施例中，所述热角保护平衡管3由自所述外罐7拱顶空间到所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间的平衡管水平管道302、自所述内罐8和所述外罐7之间的环形空间的顶部到所述热角保护16的顶部的平衡管竖直管道303以及位于所述热角保护16顶部空间的平衡管环形管道301组成，其平衡管环形管道301顶部设置多个平衡管开孔304，并包裹所述玻璃棉11，用以对局部进行绝热保冷，同时保证通气性；

本实施例中，所述高点放空管4由与所述外罐7拱顶中心最高点连接的竖直管道和位于所述外罐7顶部上方的阀门组成；

本实施例中，所述置换进气管5由自所述外罐7拱顶到所述内罐8底部的进气管竖直管道501、位于所述内罐8底部的进气管水平管道503、位于所述内罐8底部的进气管环形管道502以及位于所述外罐7顶部上方的阀门组成，其进气管环形管道502直径约为所述内罐直径一半，并在进气管环形管道502下方设置多处进气管开孔504；

本实施例中，所述热角保护排气管6由自所述外罐7顶部到所述热角保护16空间底部的竖直管道、水平延伸至储罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐7顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于储罐中心，与所述排气格栅14相连；

本实施例中，所述内罐底部承压环12设置多个所述通气孔15，用以所述外罐7和所述内罐8之间的气相空间与所述内罐8底部绝热空间的气相连通；

本实施例中，所述排气格栅14为圆筒形，在其筒壁设置多个栅格用以通气，所述排气格栅14内部填充所述玻璃棉用以绝热保冷，同时保证通气性，所述排气格栅14底部与所述底部绝热排气管2的水平管道、所述热角保护排气管3的水平管道分别连通；

本实施例中，一种大型低温全容罐氮气置换结构及其方法，包括以下步骤：

步骤1）：关闭环形空间排气管、底部绝热排气管、热角保护排气管的阀门，开启高点放空管阀门，开启置换进气管阀门，置换气通过阀门开度控制进气量和排气量，保证储罐压力控制在要求范围内，每隔12小时检测高点放空管阀门处所排气的露点和氧含量，直至相应的检测值低于技术要求，则内罐空间与外罐顶部空间气相置换合格；

步骤2）：开启环形空间排气管阀门，氮气通过外罐拱顶空间的珍珠岩挡墙进入到内罐和外罐之间的环形空间顶部，气流随着压差从顶部往底部流动，并进入到环形空间排气管的水平管道，随后沿竖直管道排出到罐外。观察到有气排出后，关闭高点放空管阀门，通过阀门开度控制进气量和排气量，保证储罐压力控制在要求范围内，每隔12小时检测环形空间排气管阀门处所排气的露点和氧含量，直至相应的检测值低于技术要求，则内罐和外罐之间的环形空间气相置换合格；

步骤3）：开启底部绝热排气管阀门，内罐和外罐之间的环形空间的合格置换气通过内罐底承压环上的通气孔进入到底部绝热空间，沿着玻璃砖之间的缝隙，进入到位于罐中心的排气格栅，然后沿着底部绝热排气管，排出罐外，观察到底部绝热排气管有气排出后，关闭环形空间排气管阀门，通过阀门开度控制进气量和排气量，保证储罐压力控制在要求范围内，每隔12小时检测底部绝热排气管阀门处所排气的露点和氧含量，直至相应的检测值低于技术要求，则内罐底部绝热层置换合格；

步骤4）：开启热角保护排气管阀门，外罐顶部气相空间的合格置换气通过热角保护平衡管位于外罐顶部的水平管口，进入热角保护平衡管，然后沿着热角保护平衡管的水平环形管均匀的进入热角保护顶部空间，置换气沿着玻璃砖之间的缝隙，进入到位于罐中心的排气格栅，然后沿着热角保护排气管排出罐外，观察到有气排出后，关闭热角保护排气管阀门；

步骤5）：控制储罐压力维持在8-10kPa，关闭置换进气阀，储罐置换结束。

虽然本实用新型已以实施例公开如上，但其并非用以限定本实用新型的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，包括外罐（7）、内罐（8）、热角保护（16）、泡沫玻璃砖（10）、膨胀珍珠岩（9）、玻璃棉（11）、环形空间排气管（1）、底部绝热排气管（2）、热角保护平衡管（3）、高点放空管（4）、置换进气管（5）、热角保护排气管（6）、内罐底承压环（12）及排气格栅（14），所述内罐底承压环（12）上设有通气孔（15）；所述外罐（7）、内罐（8）、热角保护（16）、泡沫玻璃砖（10）、膨胀珍珠岩（9）及玻璃棉（11）共同构成低温全容罐本体；所述环形空间排气管（1）、底部绝热排气管（2）、热角保护平衡管（3）、高点放空管（4）、置换进气管（5）、热角保护排气管（6）、排气格栅（14）及通气孔（15）共同组成了低温全容罐的氮气置换结构；氮气通过所述置换进气管（5）进入所述内罐（8），并逐步开启所述高点放空管（4）、环形空间排气管（1）、底部绝热排气管（2）、热角保护排气管（6）进行排气，逐步将罐内对应各个区域的空气置换至所要求的露点和氧含量合格的氮气。

2.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述环形空间排气管（1）由自所述外罐（7）顶部到所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间底部的排气管竖直管道（101）、位于所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间底部的排气管环形管道（102）以及所述外罐（7）顶部上方的阀门组成，其排气管环形管道（102）水平两侧设置排气管开孔（103）用以通气，其排气管环形管道（102）外侧包裹玻璃纤维布（13），用以阻挡所述膨胀珍珠岩（9）从排气管开孔（103）处随气流飘走，同时保证通气性。

3.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述底部绝热排气管（2）由自所述外罐（7）顶部到所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间底部的竖直管道、位于所述热角保护（16）上方从所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间底部水平延伸至罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐（7）顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于罐中心，与所述排气格栅（14）相连。

4.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述热角保护平衡管（3）由自所述外罐（7）拱顶空间到所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间的平衡管水平管道（302）、自所述内罐（8）和所述外罐（7）之间的环形空间的顶部到所述热角保护（16）的顶部的平衡管竖直管道（303）以及位于所述热角保护（16）顶部空间的平衡管环形管道（301）组成，其平衡管环形管道（301）顶部设置一组平衡管开孔（304），并包裹所述玻璃棉（11），用以对局部进行绝热保冷，同时保证通气性。

5.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述高点放空管（4）由与所述外罐（7）拱顶中心最高点连接的竖直管道和位于所述外罐（7）顶部上方的阀门组成。

6.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述置换进气管（5）由自所述外罐（7）拱顶到所述内罐（8）底部的进气管竖直管道（501）、位于所述内罐（8）底部的进气管水平管道（503）、位于所述内罐（8）底部的进气管环形管道（502）以及位于所述外罐（7）顶部上方的阀门组成，其进气管环形管道（502）直径为所述内罐（8）直径一半，并在进气管环形管道（502）下方设置进气管开孔（504）。

7.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述热角保护排气管（6）由自所述外罐（7）顶部到所述热角保护（16）空间底部的竖直管道、水平延伸至罐中心绝热层的水平管道以及所述外罐（7）顶部上方的阀门组成，其水平管道末端位于罐中心，与所述排气格栅（14）相连。

8.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述排气格栅（14）为圆筒形，在其筒壁设置栅格用以通气，所述排气格栅（14）内部填充所述玻璃棉（11）用以绝热保冷，同时保证通气性，所述排气格栅（14）底部与所述底部绝热排气管（2）的水平管道、所述热角保护排气管（6）的水平管道分别连通。

9.根据权利要求1所述的一种大型低温全容罐氮气置换结构，其特征在于，所述外罐（7）由低温钢制成，或由预应力混凝土和钢衬板共同组成；所述内罐（8）由低温钢制成，其顶部为平吊顶结构，上有供所述内罐（8）空间和所述外罐（7）拱顶空间气相压力平衡用的平衡孔，并整体覆盖所述玻璃棉进行绝热保冷。

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