[發明專利]模塊化液化天然氣儲罐內罐

有效

• 申請號: 201310652028.9
• 申請日: 2013-12-05
• 公開（公告）號: CN103615653A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 侯鋼領;趙書勤;宋天舒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: F17C1/02
• 分類號: F17C1/02;F17C1/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及的是一種承受一定內壓和的容器，具體地說是一種可適用于超低溫液化天然氣儲罐內罐的容器。

背景技術

液化天然氣（LNG）是-165°的超低溫液體，是一種汽化量大約是其原來冷藏狀態下的600倍的清潔高效的能源。LNG儲罐一旦出現意外，超低溫液體就會大量揮發，就會在大氣中形成自動爆炸的氣團。這就對LNG儲罐有特殊的要求，不僅要耐低溫，對其安全性要求高、密封性能好，并對其內罐鋼板的焊接施工要求也嚴格。

LNG儲罐儲罐主要是由鋼板內罐、保溫絕熱層、混凝土外罐組成，本發明適用于LNG儲罐的內罐結構。LNG內罐鋼板直接與超低溫液體接觸，這就要求內罐的材料能夠滿足低溫的要求，能夠克服建造溫度約30℃，使用溫度-165℃，具有約200度溫差的冷縮問題，通常采用耐低溫的9鎳鋼作為內罐鋼板材料。傳統的LNG內罐是由單層鋼板組成，內罐直接與超低溫液體接觸，要求適應超低溫環境下的冷縮需求，同時要求具有密封作用，防止液體外泄，起到隔離液體的作用。內罐還要求承受液體內壓作用。上述特點造成建造LNG儲罐的技術掌握在少數國家和單位手里。

發明內容

本發明的目的在于提供一種結構穩定，密封性好的模塊化液化天然氣儲罐內罐。

本發明的目的是這樣實現的：包括模塊單元和端部連接單元；所述模塊單元包括外鋼板、內鋼板和內部復合材料，外鋼板的內側和內鋼板的外側設置有卡件，內部復合材料通過卡件固定于內外鋼板之間；所述端部連接單元包括連接鋼板和端部復合材料，連接鋼板通過螺釘連接于端部復合材料的兩端；各模塊單元的外鋼板和內鋼板的縱向端部與端部連接單元的連接鋼板焊接構成一層內罐，每層內罐的外鋼板和內鋼板的橫向端部焊接構成內罐體。

本發明的模塊化液化天然氣儲罐內罐還可以包括：

1、所述連接鋼板呈凸字型，端部復合材料的兩端呈與連接鋼板相吻合的凸字型。

2、連接鋼板的厚度與外鋼板或內鋼板的厚度相等。

3、外鋼板和內鋼板與連接鋼板之間采用單邊V角焊接。

本發明舍棄了傳統的LNG單層的鋼內罐。提出通過復合材料支撐，連接兩層鋼板，使LNG儲罐內罐變成具有兩層鋼板的組合結構。本發明具有結構穩定，密封性好的優點。由于中間形成空腔，還具有一定的保溫性能，減少了一部分熱量的散失；另外，當內罐的內層鋼板出現泄漏的情況下，內罐的外層鋼板還具有雙層保護的功能，增加了內罐的安全性，延長了專業人員采取安全措施的時間。組合結構改善了鋼板受力性能，減少了溫度應力，提高了結構安全性。

本發明還把復合材料運用到LNG鋼內罐中，改變了傳統的儲罐內罐只采用9%鎳鋼的現象，提高了結構安全性。最重要的是實現了模塊化連接，可以采用工廠化生產，提高施工現場工作效率，能夠在使用前對模塊進行力學性能檢測。

附圖說明

圖1是本發明的內罐橫截面雙層鋼板組合結構示意圖；

圖2是本發明的局部構造連接詳圖；

圖3是一個連接模塊的細部連接構造圖；

圖4是LNG儲罐內罐立面圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述。

本發明是根據LNG儲罐內罐結構的特點,在傳統鋼內罐焊接的基礎上,采用模塊化生產，進行本發明的施工工作。在內罐縱向上分若干圈層，上下圈層之間用焊接連接，則橫截面內每一圈層按照圖1所示進行拼接施焊，模塊與模塊之間采用圖4所示進行焊接，組成LNG儲罐內罐，保證內罐的完整性。

在橫截面方向，內罐的內外鋼板之間用復合材料連接，按照圖2細部構造5進行施工安裝、焊接。如圖2所示，在端部連接單元，把連接鋼板做成凸字型，取連接鋼板6的厚度與外鋼板1或內鋼板3的等厚度；把端部復合材料兩端也做成凸字型，取頂端凸出的部位亦與外鋼板1或內鋼板3等厚，使連接鋼板與端部復合材料的凹凸部位完全吻合，再進行螺栓7連接。如圖3所示，在模塊單元內部，采用卡件10與內部復合材料2進行連接，實現模塊化，減少連接鋼板與復合材料的焊接，提高鋼板的整體性，提高了工作效率。把內鋼板或外鋼板放在端部連接單元的兩邊凹槽處，使內鋼板或外鋼板與連接鋼板形成平面，然后再進行焊接工作，采用單邊V角8焊接，使焊接牢固，連接緊密。

如圖4所示，為了減小應力集中現象，在儲罐內罐縱向方向上，上下兩圈層之間，應錯開連接鋼板之間的焊接，