CN220891851U - 一种具有双层密封结构的低温液体储罐 - Google Patents
一种具有双层密封结构的低温液体储罐 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种具有双层密封结构的低温液体储罐，储罐罐体侧壁依次为主屏蔽膜、主绝缘层、次屏蔽膜、次绝缘层、预应力混凝土层；混凝土灌顶和预应力混凝土层浇筑为一体，保冷吊顶通过吊杆吊设在混凝土灌顶上；储罐罐体侧壁不低于保冷吊顶等高的位置处埋设一圈预埋板Ⅱ，圈板Ⅱ通过L型密封板Ⅱ与主屏蔽膜连接，L型密封板Ⅱ与保冷吊顶紧密贴合，形成一个面向液化气体的密闭膜层；圈板Ⅰ通过L型密封板Ⅰ与次屏蔽膜连接也形成密闭膜层。本实用新型通过双层隔离保证低温液体不会泄露至预应力混凝土层，即使主屏蔽膜损坏，次屏蔽膜也能储存低温液体，并优化了传统储罐复杂的热角保护设计，取消了低温混凝土层的使用，降低了建造成本，提高了安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及低温液化气储存装置技术领域，具体地说是一种具有双层密封结构的低温液体储罐。
背景技术
近几十年以来，随着天然气液化技术的不断成熟，全球天然气消费量持续提升。大型偏远气田的天然气液化后可输送至管线无法到达的市场，相应技术已发展形成全套产业链。作为液化天然气(liquef ied natural gas，LNG)产业链中不可或缺的存储设施，也是LNG接收站建设投资最高、工期最长、技术最先进、难点最多的关键环节，LNG储罐的技术发展备受业界关注。按照结构形式进行划分，LNG储罐有单容罐、双容罐、全容罐及薄膜罐四种。在早期建设的储罐多为单容罐，从1985年以后，双容罐的建造数量增加。从2000年开始，各个国家全容罐的建设数量大幅增长，很少再建设单容罐和双容罐。目前国内的大型LNG储罐均为全容罐。相比其他几种结构形式的储罐，薄膜罐的研发应用较晚，其优势在于理论上罐容没有极限，可以设计出超大型储罐。
薄膜罐一般由预应力混凝土外罐、绝缘填充层及金属薄膜板组成。金属薄膜板的作用是密封罐内LNG；绝缘填充层的作用是保冷并将薄膜板上承载的液柱静压力传递到预应力混凝土外罐内壁上；预应力混凝土外罐主要起到承载罐内液柱静压力的作用。总之，薄膜罐的设计理念是将结构、绝缘和气密性作用明确分离，使得每个部分得以优化，有效避免事故的发生。薄膜罐为了确保LNG储存安全，一般交替设置两层绝缘填充层及金属薄膜层。一般我们将内部与LNG接触的金属薄膜层称为主屏蔽膜，相应的与该层薄膜接触的绝缘填充层称为主绝缘层。在主绝缘层的外面，又设置了一层金属薄膜层，该金属薄膜层一般称为次屏蔽膜，在次屏蔽膜的外部，紧贴次屏蔽膜设置了一层绝缘填充层，一般称该填充层为次绝缘层。两层绝缘层对罐内的LNG即起到密封作用又起到保冷的作用，确保了罐内LNG绝热密封储存。但一般LNG储罐顶部为敞口结构，这两层绝缘层在罐壁顶部需要封闭，该封闭结构如果设计不当，很容易成为储罐强度及保冷的薄弱环节，容易泄露或者严重漏冷。专利JP1985114400U公布了一种结构，该结构主屏蔽膜与罐壁金属件仅通过搭接焊简单连接，因主屏蔽膜承受的温差应力及液柱压力为均为波动载荷，长时间运行时，会因为疲劳等因素导致该焊缝损坏，进而产生泄露。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种具有双层密封结构的低温液体储罐，从而确保内部低温液化气体不会泄露至预应力混凝土层。即使主屏蔽膜泄露，因外面还有一层次屏蔽膜密封，泄露的低温气体或低温液体也不会直接与预应力混凝土接触。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种具有双层密封结构的低温液体储罐，包括预应力混凝土层、次绝缘层、次屏蔽膜、主绝缘层、主屏蔽膜、预埋板Ⅰ、圈板Ⅰ、L型密封板Ⅰ、预埋板Ⅱ、圈板Ⅱ、L型密封板Ⅱ、混凝土灌顶、吊杆、保冷吊顶。
储罐罐体侧壁从内向外依次为主屏蔽膜、主绝缘层、次屏蔽膜、次绝缘层、预应力混凝土层；储罐顶部设置混凝土灌顶、吊杆、保冷吊顶，混凝土灌顶和预应力混凝土层浇筑为一体，保冷吊顶通过吊杆吊设在混凝土灌顶上。
储罐罐体侧壁与保冷吊顶等高的位置处埋设预埋板Ⅱ，预埋板Ⅱ沿罐体侧壁圆周方向铺设完整一圈；圈板Ⅱ与预埋板Ⅱ垂直固定连接，圈板Ⅱ也铺设完整一圈；圈板Ⅱ通过L型密封板Ⅱ与主屏蔽膜连接，L型密封板Ⅱ与保冷吊顶紧密贴合，形成一个面向液化气体的密闭膜层。
储罐罐体侧壁低于预埋板Ⅱ平行设置预埋板Ⅰ，预埋板Ⅰ沿罐体侧壁圆周方向形成完整的一圈，圈板Ⅰ与预埋板Ⅰ垂直固定连接，圈板Ⅰ也为完整的一圈；圈板Ⅰ通过L型密封板Ⅰ与次屏蔽膜连接。
进一步优选地，与罐体内液化气体直接接触的主屏蔽膜为有波纹皱褶的金属薄膜，由耐低温的殷瓦钢或不锈钢制成。
进一步优选地，主绝缘层上设置搭焊连接板Ⅱ，L型密封板Ⅱ与搭焊连接板Ⅱ通过搭接焊连接；主屏蔽膜通过搭接焊也固定在搭焊连接板Ⅱ上，从而形成一个面向液化气体的密闭膜层。
进一步优选地，次绝缘层与主绝缘层的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅱ会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅱ，转角对接板Ⅱ通过对接焊与L型密封板Ⅱ连接；L型盖板Ⅱ覆盖在转角对接板Ⅱ与L型密封板Ⅱ的焊缝处，L型盖板Ⅱ与转角对接板Ⅱ、L型密封板Ⅱ通过搭接焊连接。
进一步优选地，L型盖板Ⅱ的端边长度大于L型密封板Ⅱ的端边长度，L型盖板Ⅱ延伸至圈板Ⅱ上并折弯使其紧贴圈板Ⅱ13，L型盖板Ⅱ与圈板Ⅱ通过搭接焊连接。
进一步优选地，次绝缘层上设置有搭焊连接板Ⅰ，L型密封板Ⅰ与搭焊连接板Ⅰ通过搭接焊连接；次屏蔽膜通过搭接焊固定在搭焊连接板Ⅰ上，从而形成一个面向储罐内部的密闭膜层。
进一步优选地，预应力混凝土层与次绝缘层的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅰ会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅰ，转角对接板Ⅰ通过对接焊与L型密封板Ⅰ连接；L型盖板Ⅰ覆盖在转角对接板Ⅰ与L型密封板Ⅰ的焊缝处，L型盖板Ⅰ与转角对接板Ⅰ、L型密封板Ⅰ通过搭接焊连接。
进一步优选地，L型盖板Ⅰ的端边长度大于L型密封板Ⅰ的端边长度，L型盖板Ⅰ延伸至圈板Ⅰ上并折弯使其紧贴圈板Ⅰ，L型盖板Ⅰ与圈板Ⅰ7通过搭接焊连接。
进一步优选地，预埋板Ⅰ是预埋板Ⅱ向下延伸的部分，或者是独立预埋在混凝土层内的一圈密闭的环。
本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的储罐内壁顶部形成双层密封结构，从而确保内部低温液化气体不会泄露至预应力混凝土层。即使主绝缘层泄露，因外面还有一层次绝缘层密封，泄露的低温气体或低温液体也不会直接与预应力混凝土接触。主绝缘层内可设置气体检测仪，如果主绝缘层泄露，及时检测到并做停罐检修处理。本实用新型优化了传统储罐复杂的热角保护设计，取消了低温混凝土层的使用，降低了建造成本，且保证了主、次屏蔽膜内的气密性，提高了安全性能。
附图说明
图1是本实用新型一种具有双层顶部密封结构的低温液体储罐的结构示意图。
图2是图1在I处的局部放大图。
图3是主绝缘层处的剖面图。
图4是L型盖板Ⅱ的B向视图。
图5是次绝缘层处的剖面图。
图6是L型盖板Ⅰ的B向视图。
其中有：1.预应力混凝土层；2.次绝缘层；3.次屏蔽膜；4.主绝缘层；5.主屏蔽膜；6.预埋板Ⅰ；7.圈板Ⅰ；8.L型密封板Ⅰ；9.搭焊连接板Ⅰ；10.转接对接板Ⅰ；11.L型盖板Ⅰ；12.预埋板Ⅱ；13.圈板Ⅱ；14.L型密封板Ⅱ；15.搭焊连接板Ⅱ；16.转接对接板Ⅱ；17.L型盖板Ⅱ；18.混凝土灌顶；19.吊杆；20.保冷吊顶。
具体实施方式
本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。
下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
一种具有双层密封结构的低温液体储罐，如图1所示，包括预应力混凝土层1、次绝缘层2、次屏蔽膜3、主绝缘层4、主屏蔽膜5、预埋板Ⅰ6、圈板Ⅰ7、L型密封板Ⅰ8、预埋板Ⅱ12、圈板Ⅱ13、L型密封板Ⅱ14、混凝土灌顶18、吊杆19、保冷吊顶20。
储罐罐体侧壁从内向外依次为主屏蔽膜5、主绝缘层4、次屏蔽膜3、次绝缘层2、预应力混凝土层1。与罐体内液化气体直接接触的主屏蔽膜5为有波纹皱褶的金属薄膜，由耐低温的殷瓦钢或不锈钢制成。储罐顶部设置混凝土灌顶18、吊杆19、保冷吊顶20，混凝土灌顶18和预应力混凝土层1浇筑为一体，保冷吊顶20通过吊杆19吊设在混凝土灌顶18上。
如图2所示，储罐罐体侧壁与保冷吊顶20等高的位置处埋设预埋板Ⅱ12，预埋板Ⅱ12沿罐体侧壁圆周方向铺设完整一圈；圈板Ⅱ13与预埋板Ⅱ12垂直固定连接，圈板Ⅱ13也铺设完整一圈；圈板Ⅱ13通过L型密封板Ⅱ14与主屏蔽膜5连接，L型密封板Ⅱ14与保冷吊顶20紧密贴合，形成一个面向液化气体的密闭膜层。
预埋板Ⅰ6是预埋板Ⅱ12向下延伸的部分，或者是独立预埋在混凝土层1内的一圈密闭的环。
主绝缘层4上设置搭焊连接板Ⅱ15，L型密封板Ⅱ14与搭焊连接板Ⅱ15通过搭接焊连接；主屏蔽膜5通过搭接焊也固定在搭焊连接板Ⅱ15上，从而形成一个面向液化气体的密闭膜层。
如图3所示，次绝缘层2与主绝缘层4的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅱ14会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅱ16，转角对接板Ⅱ16通过对接焊与L型密封板Ⅱ14连接；L型盖板Ⅱ17覆盖在转角对接板Ⅱ16与L型密封板Ⅱ14的焊缝处，L型盖板Ⅱ17与转角对接板Ⅱ16、L型密封板Ⅱ14通过搭接焊连接。
如图4所示，L型盖板Ⅱ17的端边长度大于L型密封板Ⅱ14的端边长度，L型盖板Ⅱ17延伸至圈板Ⅱ13上并折弯使其紧贴圈板Ⅱ13，L型盖板Ⅱ17与圈板Ⅱ13通过搭接焊连接。
储罐罐体侧壁低于预埋板Ⅱ12平行设置预埋板Ⅰ6，预埋板Ⅰ6沿罐体侧壁圆周方向形成完整的一圈，圈板Ⅰ7与预埋板Ⅰ6垂直固定连接，圈板Ⅰ7也为完整的一圈；圈板Ⅰ7通过L型密封板Ⅰ8与次屏蔽膜3连接。
次绝缘层2上设置有搭焊连接板Ⅰ9，L型密封板Ⅰ8与搭焊连接板Ⅰ9通过搭接焊连接；次屏蔽膜3通过搭接焊固定在搭焊连接板Ⅰ9上，从而形成一个面向储罐内部的密闭膜层。
如图5所示，预应力混凝土层1与次绝缘层2的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅰ8会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅰ10，转角对接板Ⅰ10通过对接焊与L型密封板Ⅰ8连接；L型盖板Ⅰ11覆盖在转角对接板Ⅰ10与L型密封板Ⅰ8的焊缝处，L型盖板Ⅰ11与转角对接板Ⅰ10、L型密封板Ⅰ8通过搭接焊连接。
如图6所示，L型盖板Ⅰ11的端边长度大于L型密封板Ⅰ8的端边长度，L型盖板Ⅰ11延伸至圈板Ⅰ7上并折弯使其紧贴圈板Ⅰ7，L型盖板Ⅰ11与圈板Ⅰ7通过搭接焊连接。
通过上述结构设置，本实用新型的储罐内壁顶部形成双层密封结构，从而确保内部低温液化气体不会泄露至预应力混凝土层。即使主绝缘层泄露，因外面还有一层次绝缘层密封，泄露的低温气体或低温液体也不会直接与预应力混凝土接触。主绝缘层内可设置气体检测仪，通过信号线连接至外部的信号发生器，如果主绝缘层泄露，则及时发出警报，通知工作人员检测到并做停罐检修处理。
以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：包括预应力混凝土层(1)、次绝缘层(2)、次屏蔽膜(3)、主绝缘层(4)、主屏蔽膜(5)、预埋板Ⅰ(6)、圈板Ⅰ(7)、L型密封板Ⅰ(8)、预埋板Ⅱ(12)、圈板Ⅱ(13)、L型密封板Ⅱ(14)、混凝土灌顶(18)、吊杆(19)、保冷吊顶(20)；
储罐罐体侧壁从内向外依次为主屏蔽膜(5)、主绝缘层(4)、次屏蔽膜(3)、次绝缘层(2)、预应力混凝土层(1)；储罐顶部设置混凝土灌顶(18)、吊杆(19)、保冷吊顶(20)，混凝土灌顶(18)和预应力混凝土层(1)浇筑为一体，保冷吊顶(20)通过吊杆(19)吊设在混凝土灌顶(18)上；
在储罐罐体侧壁埋设预埋板Ⅱ(12)，预埋板Ⅱ(12)沿罐体侧壁圆周方向铺设完整一圈，预埋板Ⅱ(12)位置不低于保冷吊顶(20)；圈板Ⅱ(13)与预埋板Ⅱ(12)垂直固定连接，圈板Ⅱ(13)也铺设完整一圈；圈板Ⅱ(13)通过L型密封板Ⅱ(14)与主屏蔽膜(5)连接，L型密封板Ⅱ(14)与保冷吊顶(20)紧密贴合，形成一个面向液化气体的密闭膜层；
储罐罐体侧壁低于预埋板Ⅱ(12)平行设置预埋板Ⅰ(6)，预埋板Ⅰ(6)沿罐体侧壁圆周方向形成完整的一圈，圈板Ⅰ(7)与预埋板Ⅰ(6)垂直固定连接，圈板Ⅰ(7)也为完整的一圈；圈板Ⅰ(7)通过L型密封板Ⅰ(8)与次屏蔽膜(3)连接。
2.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：与罐体内液化气体直接接触的主屏蔽膜(5)为有波纹皱褶的金属薄膜，由耐低温的殷瓦钢或不锈钢制成。
3.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：主绝缘层(4)上设置搭焊连接板Ⅱ(15)，L型密封板Ⅱ(14)与搭焊连接板Ⅱ(15)通过搭接焊连接；主屏蔽膜(5)通过搭接焊也固定在搭焊连接板Ⅱ(15)上，从而形成一个面向液化气体的密闭膜层。
4.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：次绝缘层(2)与主绝缘层(4)的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅱ(14)会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅱ(16)，转角对接板Ⅱ(16)通过对接焊与L型密封板Ⅱ(14)连接；L型盖板Ⅱ(17)覆盖在转角对接板Ⅱ(16)与L型密封板Ⅱ(14)的焊缝处，L型盖板Ⅱ(17)与转角对接板Ⅱ(16)、L型密封板Ⅱ(14)通过搭接焊连接。
5.根据权利要求4所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：L型盖板Ⅱ(17)的端边长度大于L型密封板Ⅱ(14)的端边长度，L型盖板Ⅱ(17)延伸至圈板Ⅱ(13)上并折弯使其紧贴圈板Ⅱ(13)，L型盖板Ⅱ(17)与圈板Ⅱ(13)通过搭接焊连接。
6.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：次绝缘层(2)上设置有搭焊连接板Ⅰ(9)，L型密封板Ⅰ(8)与搭焊连接板Ⅰ(9)通过搭接焊连接；次屏蔽膜(3)通过搭接焊固定在搭焊连接板Ⅰ(9)上，从而形成一个面向储罐内部的密闭膜层。
7.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：预应力混凝土层(1)与次绝缘层(2)的贴合面为多边形，在多边形的转角处，L型密封板Ⅰ(8)会切割出一个多边形缺口，该多边形缺口处放置转角对接板Ⅰ(10)，转角对接板Ⅰ(10)通过对接焊与L型密封板Ⅰ(8)连接；L型盖板Ⅰ(11)覆盖在转角对接板Ⅰ(10)与L型密封板Ⅰ(8)的焊缝处，L型盖板Ⅰ(11)与转角对接板Ⅰ(10)、L型密封板Ⅰ(8)通过搭接焊连接。
8.根据权利要求7所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：L型盖板Ⅰ(11)的端边长度大于L型密封板Ⅰ(8)的端边长度，L型盖板Ⅰ(11)延伸至圈板Ⅰ(7)上并折弯使其紧贴圈板Ⅰ(7)，L型盖板Ⅰ(11)与圈板Ⅰ(7)通过搭接焊连接。
9.根据权利要求1所述的具有双层密封结构的低温液体储罐，其特征在于：预埋板Ⅰ(6)是预埋板Ⅱ(12)向下延伸的部分，或者是独立预埋在混凝土层(1)内的一圈密闭的环。
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