CN109827067A - 一种大型lng双金属全容储罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型LNG双金属全容储罐，本发明的主容器筒体采用不等厚设计，并设置多圈加强筋加强，顶部加强筋采用T形结构，保证刚度，防止负压情况下失稳，提高主容器筒体的受力稳定性，组合式柔性弹性层可用于缓冲珠光砂侧压力，保证主容器与次容器夹层环形空间填充密实的珠光砂用于隔绝主容器侧壁方向冷量的传递；本发明锚固装置穿过热角保护底板时采用扁形套管的组合结构，最大限度减小通过锚固装置传递到热角保护层底板的应力，楔形槽和楔形隔热塞的设置，可以降低锚杆的传热性能，提高热角保护性能。

Description

一种大型LNG双金属全容储罐

技术领域

本发明涉及全容罐技术领域，具体是一种大型LNG双金属全容储罐。

背景技术

LNG，即液化天然气，具有低温、易挥发、易燃、易爆的特点。近年来，我国沿海地区LNG工程项目都呈现出规模化的趋势，所建的LNG储罐趋向大型化，一旦发生泄漏火灾，将有可能引起周边储罐***而引起区域内居民区、工矿企业、市政设施等厂外用地受到影响的“多米诺效应”。因此，LNG储罐作为项目中的主要危险源其性能至关重要。

国内LNG产业迅速发展，接收站的储存量越来越大，对储罐的安全性能要求也越来越高。全容储罐做为LNG地上储存的一种罐型，相对单容罐和双容罐有更高的安全系数和技术经济性。然而，由于我国LNG工程项目建设经验不足，规范体系不完善，设计人员在对规范和标准的理解也存在不确定之处。目前的双金属全容罐的设计一般较为简单，在存在地震以及LNG泄漏的情况下，很容易导致事故发生，具有较大的安全威胁性。

因此，本领域技术人员提供了一种大型LNG双金属全容储罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大型LNG双金属全容储罐，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大型LNG双金属全容储罐，包括主容器、次容器、基础承台、热角保护组件、锚固装置和锚固隔热组件，其中，所述主容器、次容器均支撑设置在所述基础承台上，且基础承台采用多根支柱支撑设置在混凝土地面上，以便使得所述基础承台与地面之间的最小高度差为800mm；

所述主容器为自支撑式、钢制、顶部敞开式、不储存产品蒸发气的单壁罐，所述次容器为具有拱顶的自支撑式、钢制、密闭式储罐，所述主容器的主容器筒体与次容器壁的次容器筒体之间设置有夹层空间，夹层空间内部填充密实的珠光砂，其特征在于，

所述主容器筒体采用不等厚设计，并设置多圈加强筋加强，上部加强筋采用T形结构保证刚度防止负压情况下失稳；且

处于上方的T形结构的加强筋的延伸出所述主容器筒体外壁的距离大于与之相邻的处于下方的T形结构的加强筋的延伸出所述主容器筒体外壁的距离；且最上方的所述T形结构的加强筋的端面正好抵接所述次容器筒体的内壁；且

所述主容器筒体的上部外壁与所述次容器筒体的上部内壁之间还设置有多圈间隔布置的组合式柔性弹性层，用于缓冲珠光砂侧压力；

所述主容器、次容器的底部与所述基础承台之间还设置有绝热支撑组件；

所述主容器与次容器之间还设置有所述热角保护组件；

所述主容器、次容器的底部均采用锚固装置锚固连接于所述基础承台上，且所述锚固装置向下穿过所述热角保护组件的热角保护底板的位置处还套设有锚固隔热组件，以便最大限度的减小通过锚固装置传递到热角保护层底板的应力。

作为本发明进一步的方案：所述锚固装置采用锚固杆，其中，所述锚固隔热组件包括扁形套管、隔热套和隔热塞，其中，所述扁形套管为椭圆结构，且椭圆的长轴与短轴之比大于等于三，所述锚固杆位于所述扁形套管的中心位置，且所述扁形套管与所述锚固杆之间填充密封有隔热套，所述锚固杆的轴向上设置有多个间隔布置的楔形槽，且各个楔形槽在所述锚固杆的径向上交错布置；所述楔形槽内填充有隔热塞，且所述楔形槽位于所述锚固杆的径向内侧为楔形大端，径向外侧为楔形小端，通过所述楔形槽以及楔形结构的隔热塞的设置，降低所述锚固杆的传热性能，并保证锚固性能。

作为本发明进一步的方案：所述组合式柔性弹性层由主容器外壁向外依次为棉布、弹性棉、棉布、玻璃丝布。

作为本发明进一步的方案：所述热角保护组件包括热角保护壁板、热角保护底板、热角保护顶板、泡沫玻璃砖和连接补偿组件，其中，所述热角保护壁板采用所述泡沫玻璃砖支撑连接于所述次容器筒体的内壁上，所述热角保护壁板的底部还连接有热角保护底板，所述热角保护壁板的顶部设置有所述热角保护顶板，且泡沫玻璃砖的层与层之间涂刷低温胶作为粘结剂，热角保护顶板内还填充压缩后厚度为mm的玻璃纤维棉，所述热角保护底板、热角保护壁板和次容器筒体的底部设置在所述连接补偿组件上，所述连接补偿组件具有隔热作用且能够在温差的应力下进行变形补偿，以便降低对次容器筒体的安装连接处的应力影响。

作为本发明进一步的方案：所述连接补偿组件包括隔热底座、上连接底座、下连接底座、间隔座、找平座、混凝土支撑座和竖向柔性锚固连接件和水平柔性锚固连接件，其中，所述热角保护底板、热角保护壁板、主容器筒体的底部安装在所述隔热底座上，所述隔热底座固定连接在其底部的上连接底座上，上连接底座的下部采用所述间隔座连接有下连接底座，所述下连接底座的底部通过找平座安装在混凝土支撑座上，所述混凝土支撑座的四周采用水平柔性锚固连接件固定在绝热底座上，所述绝热底座固定在基础承台上，所述上连接底座、间隔座、下连接底座、混凝土支撑座之间连接设置有竖向柔性锚固连接件，通过所述竖向柔性锚固连接件和水平柔性锚固连接件实现对主容器筒体与次容器筒体之间的补偿可微变形连接，所述次容器筒体采用刚性座固定锚固在基础承台的位于所述上连接底座、下连接底座、间隔座的外侧位置处。

作为本发明进一步的方案：所述竖向柔性锚固连接件和水平柔性锚固连接件结构相同，均包括横向外弹性座、横向内弹性座和纵向弹簧钢座，其中，所述纵向弹簧钢座的端部固定套设在所述横向内弹性座内，所述横向内弹性座固定套设在所述横向外弹性座内。

作为本发明进一步的方案：所述主容器顶部设置板，悬顶板通过多条不锈钢扁钢与次容器顶部径向梁可靠连接，所述悬顶板之上铺设十层玻璃纤维棉，每层所述玻璃纤维棉厚度为mm。

作为本发明进一步的方案：所述主容器的底部与基础承台之间还设置有找平绝热层和绝热底板层，主容器和次容器的顶部设置有悬顶板，且所述主容器和次容器的顶部设置喷淋水消防装置和干粉灭火装置。

作为本发明进一步的方案：主容器底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；悬顶板之上铺设层玻璃纤维棉，以保持主容器顶部空间范围内具有良好的绝热性能；悬顶板之上设置四套悬顶通气孔，用于平衡主容器内部与悬顶之上空间的气相压力平衡；悬顶板之上还设置一套人行孔，用于主容器梯子穿过悬顶时的人员通行；悬顶板设置多圈加强筋。

作为本发明进一步的方案：次容器的底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；

主容器的锚固装置为根，次容器的锚固装置为根；

储罐顶部设置主操作平台，外部阀门、就地显示仪表等均集中配置于主平台之上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的主容器筒体采用不等厚设计，并设置多圈加强筋加强，顶部加强筋采用T形结构，T形结构保证刚度防止负压情况下失稳，而且，延伸长度不同的T形结构可以保证珠光砂更佳规则的布置，即使出现地震等振荡，珠光砂也不会对主容器筒体过多的侧向挤压力，提高主容器筒体的受力稳定性，同时，组合式柔性弹性层可用于缓冲珠光砂侧压力，保证主容器与次容器夹层环形空间填充密实的珠光砂用于隔绝主容器侧壁方向冷量的传递；

(2)本发明锚固装置穿过热角保护底板时采用扁形套管的组合结构，最大限度减小通过锚固装置传递到热角保护层底板的应力，楔形槽和楔形隔热塞的设置，可以降低锚杆的传热性能，提高热角保护性能；

(3)本发明的热角保护组件采用连接补偿组件进行连接，即使出现泄漏并出现温差变换，也具有隔热作用且能够在温差的应力下进行变形补偿，以便降低对次容器筒体的安装连接处的应力影响。

(4)本发明的悬顶板之上铺设10层玻璃纤维棉，玻璃纤维棉单层厚度不得小于100mm，铺设完成后的总厚度为800mm-1000mm范围之内，以保持主容器顶部具有良好的绝热性能；

(5)本发明的储罐设置从主容器底部到主操作平台的主容器直爬梯，方便安装和维修使用。储罐设置有从地面至次容器顶部的塔梯，人员通行上下方便，又能为储罐顶部工艺管道下至下部工艺管廊架提供支撑。同时在次容器还设置有一套各用的紧急疏散用逃生直爬笼梯。

储罐顶部设置喷淋水消防装置和干粉灭火装置

附图说明

图1为一种大型LNG双金属全容储罐的整体结构示意图；

图2为一种大型LNG双金属全容储罐中T形结构的加强筋的布置结构示意图；

图3为一种大型LNG双金属全容储罐中的热角保护组件的结构示意图。

图4为一种大型LNG双金属全容储罐中竖向柔性锚固连接件或水平柔性锚固连接件的结构示意图；

图5为一种大型LNG双金属全容储罐的锚固隔热组件的俯视剖视结构示意图；

图6为一种大型LNG双金属全容储罐的锚固隔热组件的主视剖视结构示意图；

具体实施方式

请参阅图1～6，本发明实施例中，一种大型LNG双金属全容储罐，包括主容器15、次容器16、基础承台2、热角保护组件、锚固装置11和锚固隔热组件，其中，本发明的储罐基础采用架空式，整个设备坐落在高架平板式的基础承台之上，所述主容器15、次容器16均支撑设置在所述基础承台2上，且基础承台2采用多根支柱3支撑设置在混凝土地面1上，要求高架式平板基础与地面之间的最小高度差为800mm，以保持设备基础自然通风和良好的隔潮效果；

所述主容器为自支撑式、钢制、顶部敞开式、不储存产品蒸发气的单壁罐，主容器整个座落于底部绝热层之上，与次容器壁的夹层空间宽度为1200mm，夹层空间填充密实的珠光砂，以保持储罐具有良好的绝热性能；主容器筒体壁板之上整圈悬挂一层厚度为150mm的筒体弹性棉，以吸收主容器在初次预冷、设备回温(储罐安全检修等)过程中侧壁珠光砂对主容器筒体的侧向挤压力，所述次容器为具有拱顶的自支撑式、钢制、密闭式储罐，顶部框架结构采用径向梁和环向梁组成的带肋结构，整个次容器顶盖板铺设在顶部框架结构之上；次容器在主容器正常操作条件下，作为储存主要蒸发气容器，并支撑主容器的绝热层材料；在主容器泄露的工况下，能够储存泄漏的全部LNG，并保持结构上的气密性，可以进行排气；次容器筒体设置多道加强筋结构加强，以保证能够承受足够的压力和保持结构的稳定性；底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊。

所述主容器的主容器筒体4与次容器壁的次容器筒体5之间设置有夹层空间，夹层空间内部填充密实的珠光砂6，所述主容器筒体4设置多圈加强筋加强，上部加强筋18采用T形结构，T形结构保证刚度防止负压情况下失稳；且如图2所示，处于上方的T形结构的加强筋18的延伸出所述主容器筒体4外壁的距离大于与之相邻的处于下方的T形结构的加强筋18的延伸出所述主容器筒体4外壁的距离；且最上方的所述T形结构的加强筋18的端面正好抵接所述次容器筒体5的内壁。

所述主容器筒体4的上部外壁与所述次容器筒体5的上部内壁之间还设置有多圈间隔布置的组合式柔性弹性层17，所述组合式柔性弹性层17由主容器外壁向外依次为棉布、弹性棉、棉布、玻璃丝布，用于缓冲珠光砂侧压力，主容器与次容器夹层环形空间填充密实的珠光砂用于隔绝主容器侧壁方向冷量的传递；

所述主容器15、次容器16的底部与所述基础承台2之间还设置有绝热支撑组件；

所述主容器15与次容器16之间还设置有所述热角保护组件热角保护的主要作用是在主容器发生泄漏时，底部空间内的泄露LNG不能直接与次容器筒体底部和底板直接相接触，并且，泄漏导致温差较大使得次容器出现应力时，能够减弱这种刚性应力的影响。

所述主容器15、次容器16的底部均采用锚固装置11锚固连接于所述基础承台2上，且所述锚固装置向下穿过所述热角保护组件的热角保护底板的位置处还套设有锚固隔热组件，以便最大限度的减小通过锚固装置传递到热角保护层底板的应力。

在本实施例中，所述锚固装置采用锚固杆33，其中，所述锚固隔热组件包括扁形套管32、隔热套34和隔热塞35，其中，所述扁形套管32为椭圆结构，且椭圆的长轴与短轴之比大于等于三，所述锚固杆33位于所述扁形套管32的中心位置，且所述扁形套管32与所述锚固杆之间填充密封有隔热套34，所述锚固杆33的轴向上设置有多个间隔布置的楔形槽，且各个楔形槽在所述锚固杆的径向上交错布置；所述楔形槽35内填充有隔热塞35，且所述楔形槽35位于所述锚固杆的径向内侧为楔形大端，径向外侧为楔形小端，通过所述楔形槽35以及楔形结构的隔热塞的设置，降低所述锚固杆的传热性能，并保证锚固性能。所述热角保护组件包括热角保护壁板19、热角保护底板21、热角保护顶板、泡沫玻璃砖20和连接补偿组件，其中，所述热角保护壁板19采用所述泡沫玻璃砖20支撑连接于所述次容器筒体5的内壁上，所述热角保护壁板19的底部还连接有热角保护底板21，所述热角保护壁板19的顶部设置有所述热角保护顶板，且泡沫玻璃砖20的层与层之间涂刷低温胶作为粘结剂，热角保护顶板内还填充压缩后厚度为50mm的玻璃纤维棉，所述热角保护底板21、热角保护壁板19和次容器筒体5的底部设置在所述连接补偿组件上，所述连接补偿组件具有隔热作用且能够在温差的应力下进行变形补偿，以便降低对次容器筒体5的安装连接处的应力影响。泡沫玻璃砖一者为热角保护筒体部分的板材提供支撑力，二者利用其较低的导热系数，防止在主容器发生泄漏时通过次容器壁板冷量传递到次容器筒体与底板的大角焊缝位置，使得大角焊缝承受巨大的温差应力；热角保护底板用于盛装底部的泄漏LNG，热角保护底板与次容器底板空间内铺设多层泡沫玻璃砖用于隔绝下部的冷量传递，以保证次容器下部处于较高的温度，避免了储罐基础承受低温对其性能的影响。

具体的，如图3-4，所述连接补偿组件包括隔热底座22、上连接底座23、下连接底座24、间隔座25、找平座、混凝土支撑座26和竖向柔性锚固连接件27和水平柔性锚固连接件28，其中，所述热角保护底板21、热角保护壁板19、主容器筒体4的底部安装在所述隔热底座22上，所述隔热底座22固定连接在其底部的上连接底座23上，上连接底座23的下部采用所述间隔座25连接有下连接底座24，所述下连接底座24的底部通过找平座安装在混凝土支撑座26上，所述混凝土支撑座26的四周采用水平柔性锚固连接件28固定在绝热底座上，所述绝热底座固定在基础承台2上，所述上连接底座23、间隔座25、下连接底座24、混凝土支撑座26之间连接设置有竖向柔性锚固连接件27，通过所述竖向柔性锚固连接件27和水平柔性锚固连接件28实现对主容器筒体4与次容器筒体5之间的补偿可微变形连接，所述次容器筒体5采用刚性座固定锚固在基础承台2的位于所述上连接底座23、下连接底座24、间隔座25的外侧位置处。

所述竖向柔性锚固连接件27和水平柔性锚固连接件28结构相同，均包括横向外弹性座30、横向内弹性座29和纵向弹簧钢座31，其中，所述纵向弹簧钢座31的端部固定套设在所述横向内弹性座29内，所述横向内弹性座29固定套设在所述横向外弹性座30内。

根据双金属全容罐操作工况所要满足的基本设计要求，储罐主容器、次容器及热角保护材料均选用耐低温奥氏体不锈钢S30408，按GB24511-2009《承压设备用不锈钢钢板及钢带》标准要求以固溶热处理状态供货。，表面加工类型为1D。钢板不得有分层，表面不得有裂纹、气泡、夹杂、结巴等缺陷。

所述主容器顶部设置板10，悬顶板10通过多条不锈钢扁钢12与次容器顶部径向梁可靠连接，所述悬顶板之上铺设十层玻璃纤维棉7，每层所述玻璃纤维棉7厚度为100mm。所述主容器的底部与基础承台2之间还设置有找平绝热层8和绝热底板层9，主容器和次容器的顶部设置有悬顶板13，且所述主容器和次容器的顶部设置喷淋水消防装置和干粉灭火装置。主容器底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；悬顶板之上铺设10层玻璃纤维棉，以保持主容器顶部空间范围内具有良好的绝热性能；悬顶板之上设置四套悬顶通气孔，用于平衡主容器内部与悬顶之上空间的气相压力平衡；悬顶板之上还设置一套人行孔，用于主容器梯子穿过悬顶时的人员通行；悬顶板设置多圈加强筋。次容器的底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；主容器的锚固装置为56根，次容器的锚固装置为72根；储罐顶部设置主操作平台，外部阀门、就地显示仪表等均集中配置于主平台之上。

对于设备低温管道材料选用来说，设备低温液相、气相管道(悬顶板之上至交接点以内，含热角保护压力平衡管和热角保护夹层空间氮气吹扫进出口管等)，材料均使用低温无缝钢管，材质选用S30408，执行标准为GB/T14976-2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》。对于设备常温管件材料选用来说，常温管道使用碳钢材料，材质为20#，执行标准为GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》，管件使用20#材质，执行标准为GB/T12459-2005《钢制对焊无缝管件》。

主容器、次容器下部四周均匀设置了锚固装置，主容器为56根，次容器为72根，并与基础预埋锚固装置进行可靠连接，使主容器、次容器紧固于储罐基础承台之上，以防止设备在工作载荷和外力(如风载荷、地震载荷等)的作用下产生倾斜与提升。

对于底部绝热层，主容器底板和次容器底板之间铺设ZES-800型泡沫玻璃砖作为底部绝热层和承受主容器和介质的重量，在主容器筒壁正下方的承压大的环形区域采用珠光砂钢筋混凝土圈梁(钢筋要求为不锈钢)来分配负荷，混凝土圈梁下部使用ZES-1200型高密度泡沫玻璃砖。

此外，本发明的设备在次容器顶部设置了多套珠光砂填充口，用于珠光砂填充。储罐顶部设置主操作平台，外部阀门、就地显示仪表等均集中配置于主平台之上，操作安全方便。在储罐顶部下风带范围设置安全泄放操作平台，储罐呼吸阀、氮气吹扫出口等均设置于泄放平台之上，避免顶部操作人员长时间接触排放气体，提高储罐顶部的安全操作性。储罐设置从主容器底部到主操作平台的主容器直爬梯，方便安装和维修使用。储罐设置有从地面至次容器顶部的塔梯，人员通行上下方便，又能为储罐顶部工艺管道下至下部工艺管廊架提供支撑。同时在次容器还设置有一套各用的紧急疏散用逃生直爬笼梯。

此外，本发明还包括贮槽压力控制***、进液***、预冷管线、充装***、吹扫***，其中，自液化装置区送来的LNG液化天然气，经PIR(聚异氰脲酸酯泡沫)保冷管道送进10000³LNG双金属全容罐储存，液化天燃气(LNG)经储罐内置式低温潜液泵管线送至装车位装车外卖。贮槽压力控制***中，设备设置了1路DN100补管线，补气气源为管网天然气；顶部设置1路DN250BOG管线；配各三套DN300呼气阀；配套两套DN300吸气阀。

对于进液***，自液化装置送来的液化天然气经DN150PIR保冷管道送进10000m³LNG双金属全容罐储存，可通过顶部进液管线或底部进液管线进液，底部进液设置远程控制DN150紧急切断阀，顶部进液设置远程控制DN150紧急切断阀，用于储罐进液的紧急远程控制。设各正常运行期间顶进液和底部进液切换的依据是：进液物料LNG密度相近时，选用底部进液；当储罐储存LNG密度大于进液物料LNG密度时，选用底部进液；当储罐储存LNG密度小于进液物料LNG密度时，选用顶部进液。

储罐设置安装于悬顶板下方设置带喷嘴式预冷管线。储罐预冷使用液氮介质，液氮预冷槽车接入点位于进液总管，设置根部阀防止预冷液氮介质自流至冷箱工段。

对于充装***，储罐设置2台200m³/h内置式低温潜液泵(一用一备)，潜液泵排液使用泵柱管，在泵柱管之上接排液工艺管，管道口径DN200，使用PIR保冷，2套排液管汇总后在总管之上设置远程控制紧急切断阀。

在排液总管上设置潜液泵泵后回流管线，管道口径DN100，使用PIR保冷，用于储罐储存期间的液体循环，泵后回流管上配备远程控制阀。

对于吹扫***，工艺装置区送来的常温低压氮气经设置在主容器的吹扫环管线进入主容器，经底部绝热层氮气吹扫管线进入储罐底部菀热层，经潜液泵吹扫管线进入潜液泵泵井，保证储罐各个角落的空气置换及内部保温材料的干燥。

在次容器顶部设置一路氮气吹扫排气管线、主容器与热角保护底部绝热层设置两路吹扫排气管并在夹层空间设置一路环形排气管，用于吹扫时置换空气的排出。在热角保护与次容器底板之间绝热层设置1路氮气吹扫进口管和2路氮气吹扫出口管，用于该空间内的介质的吹扫置换。

此外，在本实施例中，在设备仪控参数设置中，以10000m³LNG双金属全容罐(设计压力：25KPa，设计液位：21200mm)为例：

(1)容器气相压力

气相压力检测设置3套独立运行的压力变送器和1套就地显示压力表。控制***接收信号进行报警、连锁等控制。

贮槽压力：0-25KPa，模拟信号；；

压力报警(PAH)：＞20KPa；压力高高报警联锁(PAHH)：22KPa

压力低报警联锁(PAL)：8KPa；压力低低报警联锁(PALL)：2KPa

(2)储罐液位

储罐设置2套伺服液位计(其中一套带密度检测功能)和1套多点平均温度计，需要成套提供智能温度选择实时与伺服液位计传输数据，再通过通讯接口单元完成密度检测功能。过高液位时进行充罐可能导致液体溢出，为确保安全充罐和防止溢罐，用1台雷达液位计来保证高液位和低液位检测信息的可靠，以有效监控储罐的充罐速度和监控高极限液位。当检测液位达到20700mm时，高液位报警(LAH)；液位达到21200mm时，高高液位报警(LAHH)，联锁进液管线***中的紧急切断阀关闭，停止进液；当检测液位达到1300mm时，低液位报警(LAL)；液位达到800mm，低低液位报警(LSLL)，联锁排液泵管线***中的紧急切断阀关闭，停止排液。

(3)温度显示

TE176f013-22主容器壁温度监控：-200-+50℃；数字信号

TE176f027-33主容器底板温度监控：-200-+50℃；数字信号

TE176f023-26夹层温度监控：-200-+60℃；数字信号

所有温度信号统一汇总至罐顶防爆接线箱，由业主从此接线箱内将所有温度远传信号送至DCS。

在本发明中，储罐超压安全防护方案如下：

(1)LNG储罐BOG排放

当储罐内气相压力上升达到18KPa时，低温气动调节阀打开，BOG管线连通气体排放，BOG压缩机工作，抽取储罐BOG超压气体。当储罐压力降至15KPa时，低温气动调节阀完全关闭。

(2)储罐呼气方案

储罐配置两只呼气阀，为两用一备状态。当气相压力达到24KPa时，呼气阀开启，经阀后管线排放至大气。

(3)储罐低压安全防护方案

储罐补气方案：当储罐压力低至5KPa时，补气管线控制阀打开至100％，向储罐内部补气，直至储罐升压至10KPa后完全关闭。

储罐防负压方案：储罐配置两套吸气阀，为一用一备状态。当储罐气相压力达到-0.3KPa时，吸气阀吸气保证储罐安全。

(4)无损检测要求：储罐主容器、次容器直筒段的对接焊接接头均须做100％射线探伤，其透照质量不低于AB级，符合NB/T47013.2-2015《承压设各无损检测第2部分：射线检测》规定II级为合格。底板、顶盖搭接焊缝、热角保护对接焊缝均需做100％PT检测，符合NB/T47013.5-2015《承压设各无损检测第5部分：渗透检测》规定级合格热角保护焊缝、底板搭接焊缝及筒体与底板角接焊接接头采用真空试漏法进行严密性试验，真空箱负压不小于55KPa，焊接接头不得泄漏。储罐次容器对接焊接接头参照GB26978-2011执行。底板搭接焊缝及筒体与底板角接焊接接头采用真空试漏法进行严密性试验，真空箱负压不小于55KPa，焊接接头不得泄漏。

(5)管路检测要求：所有对接焊接接头做100％射线探伤符合NB/T47013，2-2015《承压设备无损检测第2部分：射线检测》规定II级为合格。角焊缝接头按NB/T47013，52015《承压设备无损检测第5部分：渗透检测》100％PT探伤，I级为合格

(6)压力试验主容器强度试验：12720mmH2O+31.25kPa持压1h无渗漏、无异常变形；

次容器气密性试验：25kPa持压24无渗漏、无异常变形。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大型LNG双金属全容储罐，包括主容器(15)、次容器(16)、基础承台(2)、热角保护组件、锚固装置(11)和锚固隔热组件，其中，所述主容器(15)、次容器(16)均支撑设置在所述基础承台(2)上，且基础承台(2)采用多根支柱(3)支撑设置在混凝土地面(1)上，以便使得所述基础承台(2)与地面之间的最小高度差为800mm；

所述主容器为自支撑式、钢制、顶部敞开式、不储存产品蒸发气的单壁罐，所述次容器为具有拱顶的自支撑式、钢制、密闭式储罐，所述主容器的主容器筒体(4)与次容器壁的次容器筒体(5)之间设置有夹层空间，夹层空间内部填充密实的珠光砂(6)，其特征在于，

所述主容器筒体(4)采用不等厚设计，并设置多圈加强筋加强，上部加强筋(18)采用T形结构保证刚度防止负压情况下失稳；且

处于上方的T形结构的加强筋(18)的延伸出所述主容器筒体(4)外壁的距离大于与之相邻的处于下方的T形结构的加强筋(18)的延伸出所述主容器筒体(4)外壁的距离；且最上方的所述T形结构的加强筋(18)的端面正好抵接所述次容器筒体(5)的内壁；且

所述主容器筒体(4)的上部外壁与所述次容器筒体(5)的上部内壁之间还设置有多圈间隔布置的组合式柔性弹性层(17)，用于缓冲珠光砂侧压力；

所述主容器(15)、次容器(16)的底部与所述基础承台(2)之间还设置有绝热支撑组件；

所述主容器(15)与次容器(16)之间还设置有所述热角保护组件；

所述主容器(15)、次容器(16)的底部均采用锚固装置(11)锚固连接于所述基础承台(2)上，且所述锚固装置向下穿过所述热角保护组件的热角保护底板的位置处还套设有锚固隔热组件，以便最大限度的减小通过锚固装置传递到热角保护层底板的应力。

2.根据权利要求1所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述锚固装置采用锚固杆(33)，其中，所述锚固隔热组件包括扁形套管(32)、隔热套(34)和隔热塞(35)，其中，所述扁形套管(32)为椭圆结构，且椭圆的长轴与短轴之比大于等于三，所述锚固杆(33)位于所述扁形套管(32)的中心位置，且所述扁形套管(32)与所述锚固杆之间填充密封有隔热套(34)，所述锚固杆(33)的轴向上设置有多个间隔布置的楔形槽，且各个楔形槽在所述锚固杆的径向上交错布置；所述楔形槽(35)内填充有隔热塞(35)，且所述楔形槽(35)位于所述锚固杆的径向内侧为楔形大端，径向外侧为楔形小端，通过所述楔形槽(35)以及楔形结构的隔热塞的设置，降低所述锚固杆的传热性能，并保证锚固性能。

3.根据权利要求1所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述组合式柔性弹性层(17)由主容器外壁向外依次为棉布、弹性棉、棉布、玻璃丝布。

4.根据权利要求1所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述热角保护组件包括热角保护壁板(19)、热角保护底板(21)、热角保护顶板、泡沫玻璃砖(20)和连接补偿组件，其中，所述热角保护壁板(19)采用所述泡沫玻璃砖(20)支撑连接于所述次容器筒体(5)的内壁上，所述热角保护壁板(19)的底部还连接有热角保护底板(21)，所述热角保护壁板(19)的顶部设置有所述热角保护顶板，且泡沫玻璃砖(20)的层与层之间涂刷低温胶作为粘结剂，热角保护顶板内还填充压缩后厚度为50mm的玻璃纤维棉，所述热角保护底板(21)、热角保护壁板(19)和次容器筒体(5)的底部设置在所述连接补偿组件上，所述连接补偿组件具有隔热作用且能够在温差的应力下进行变形补偿，以便降低对次容器筒体(5)的安装连接处的应力影响。

5.根据权利要求4所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述连接补偿组件包括隔热底座(22)、上连接底座(23)、下连接底座(24)、间隔座(25)、找平座、混凝土支撑座(26)和竖向柔性锚固连接件(27)和水平柔性锚固连接件(28)，其中，所述热角保护底板(21)、热角保护壁板(19)、主容器筒体(4)的底部安装在所述隔热底座(22)上，所述隔热底座(22)固定连接在其底部的上连接底座(23)上，上连接底座(23)的下部采用所述间隔座(25)连接有下连接底座(24)，所述下连接底座(24)的底部通过找平座安装在混凝土支撑座(26)上，所述混凝土支撑座(26)的四周采用水平柔性锚固连接件(28)固定在绝热底座上，所述绝热底座固定在基础承台(2)上，所述上连接底座(23)、间隔座(25)、下连接底座(24)、混凝土支撑座(26)之间连接设置有竖向柔性锚固连接件(27)，通过所述竖向柔性锚固连接件(27)和水平柔性锚固连接件(28)实现对主容器筒体(4)与次容器筒体(5)之间的补偿可微变形连接，所述次容器筒体(5)采用刚性座固定锚固在基础承台(2)的位于所述上连接底座(23)、下连接底座(24)、间隔座(25)的外侧位置处。

6.根据权利要求5所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述竖向柔性锚固连接件(27)和水平柔性锚固连接件(28)结构相同，均包括横向外弹性座(30)、横向内弹性座(29)和纵向弹簧钢座(31)，其中，所述纵向弹簧钢座(31)的端部固定套设在所述横向内弹性座(29)内，所述横向内弹性座(29)固定套设在所述横向外弹性座(30)内。

7.根据权利要求6所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述主容器顶部设置板(10)，悬顶板(10)通过多条不锈钢扁钢(12)与次容器顶部径向梁可靠连接，所述悬顶板之上铺设十层玻璃纤维棉(7)，每层所述玻璃纤维棉(7)厚度为100mm。

8.根据权利要求7所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，所述主容器的底部与基础承台(2)之间还设置有找平绝热层(8)和绝热底板层(9)，主容器和次容器的顶部设置有悬顶板(13)，且所述主容器和次容器的顶部设置喷淋水消防装置和干粉灭火装置。

9.根据权利要求7所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，主容器底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；悬顶板之上铺设10层玻璃纤维棉，以保持主容器顶部空间范围内具有良好的绝热性能；悬顶板之上设置四套悬顶通气孔，用于平衡主容器内部与悬顶之上空间的气相压力平衡；悬顶板之上还设置一套人行孔，用于主容器梯子穿过悬顶时的人员通行；悬顶板设置多圈加强筋。

10.根据权利要求7所述的一种大型LNG双金属全容储罐，其特征在于，次容器的底板采用环形边缘板与中幅板组合承压结构，边缘板采用对接焊，中幅板采用搭接焊；

主容器的锚固装置为56根，次容器的锚固装置为72根；

储罐顶部设置主操作平台，外部阀门、就地显示仪表等均集中配置于主平台之上。