[發明專利]一種深嵌式鋼內襯結構高壓氣體儲存裝置

無效

• 申請號: 201210151854.0
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102705693A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王金昌;楊森;于連興;李俊彥;彭振華
• 申請（專利權）人: 海工英派爾工程有限公司
• 主分類號: F17C1/04
• 分類號: F17C1/04;F17C13/00;E21D13/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務所 37104
• 代理人: 張世功

技術領域：

本發明屬于氣體儲存技術領域，涉及一種地下鋼內襯儲氣裝置，特別是一種深嵌式鋼內襯結構高壓氣體儲存裝置，用于常溫條件下儲存高壓天然氣、高壓空氣、高壓二氧化碳氣及高壓氫氣等。

背景技術：

天然氣作為一種清潔能源用量越來越大，現有的市場處于供不應求的狀態，城市化進程和節能減排也促進天然氣消費的快速增長，長期以來，天然氣消費增長速度快，未來十年仍將保持同樣的增長速度，天然氣正逐步取代其他高污染能源，成為工業、城市生活和交通的清潔能源。天然氣消費的重心正在逐步從油氣田生產區向經濟發達地區轉移，未來幾年中國東南沿海、長三角及環渤海三大地區消費量將占全國總消費量50%以上，成為中國最大天然氣消費中心，而天然氣生產地與消費地不在同一個區域，距離遠并且受進口量和產能以及管道輸送能力等制約，國內天然氣整體上供不應求，供應緊張，大城市接連不斷出現氣荒。天然氣儲備可以實現調峰、應急供氣及穩定氣價，可實現天然氣供應安全平穩，因此，天然氣的儲備及其相關技術的研究顯得十分重要。?

目前，在世界范圍內儲氣方式只有加壓儲存，地上儲氣采用鋼制高壓圓筒形、球形貯罐和氣柜，圓筒形貯罐受承壓能力限制儲量小，球形貯罐和氣柜對材質和制造工藝要求很高，制造安裝費用較高且復雜；長輸管線末端及埋地高壓管束儲氣儲量小；地上儲氣的儲罐區與站外建筑物要求有一定的防火安全間距，圍墻外不能建其他建筑物，如果增加儲存能力只能通過增加儲罐個數來實現，需要有足夠的場地。而地下儲氣方式是利用枯竭的油氣田、含水多孔地層儲氣及鹽礦層建造儲氣庫儲氣，只有在有適宜地質構造的地方可以采用，而利用已枯竭的油田和氣田建地下儲氣庫，需掌握儲氣庫地層的孔隙度、滲透率、有無水浸現象、構造形狀大小、油氣巖層厚度、有關井身和井結構的準確數據及地層和鄰近地層隔絕的可靠性等；利用含水多孔地層建儲氣庫，要求其由含水沙層及不透水層組成，且一般含水沙層在400～700米才經濟可行；利用鹽穴及鹽礦層建造儲氣庫，需要將鹽層溶化抽走后形成的空穴來儲存天然氣。從現有技術看，目前的三種儲氣形式均需要大量墊底氣（在儲庫內持續保留或作為工作氣和水之間的緩沖墊層的氣體），且會有少量墊底氣擴散，每年必須補充一部分墊底氣，約為工作氣（在儲存周期內儲進和重新排出的氣體）量的6%、運行成本高、占地面積大（井場、排水井和注采站等需要大面積征地）。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點，尋求設計提供一種深嵌于地下的鋼內襯結構的儲存高壓氣體裝置，實現天然氣、空氣、二氧化碳氣及氫氣等高壓氣體在常溫條件下的大規模儲存，起到季節調峰作用，同時,當輸氣干線發生突發性重大自然災害或管道泄漏等事故造成短時間供氣中斷時，還可兼作應急后備氣源，提高供氣的安全可靠性；高壓氣體密封在儲存裝置內腔中及管道內，不會對地下水產生污染；通過增加鋼內襯儲存高壓氣體裝置的數量來實現擴大儲氣能力；占地量少，地上豎井口占地在該裝置上部的地平面集中處或山頂上，很少占用平整土地。

為了實現上述目的，本發明的主體結構包括排水管道、施工通道、鋼內襯、基體、外護體、豎井、進出氣管道和閥門；圓柱筒式結構的鋼內襯筒體由鋼板焊接構成內空的圓筒，圓筒豎立方向的上下端口處分別密封焊接有半圓球狀的上封頭和下封頭，構成完全密封式結構的鋼內襯；鋼內襯的頂端封頭上外通式焊接兩根平行的進出氣管道，進出氣管道的出口端處焊接安裝閥門；進出氣管道焊接固定在豎井內；鋼內襯的周側等間距外包式固定制有外護體，外護體為瀝青或網狀鋼筋混凝土結構，具有防護、穩固和支撐鋼內襯的功效；鋼內襯的筒體底部距離下封頭對接焊縫上部0.5米處挖制有施工通道，在施工通道底部安裝有外輸排水管道，通過施工通道制備鋼內襯和外護體。

本發明的外部設置有支撐結構、排水結構、中間滑動防腐填充結構及鋼內襯密封防潮結構；外部支撐結構包括自然基體或填埋層；排水結構包括上、下及周邊集水管和外輸總集管；中間滑動防腐填充結構包括瀝青鋼筋混凝土；鋼內襯密封防潮結構包括焊接固定在鋼內襯殼體上的排水管道和進出氣管道。