[發明專利]一種安全型超大LNG儲罐

有效

• 申請號: 201810413443.1
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN110440129B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 羅星健;羅義銀;羅圣冰
• 申請（專利權）人: 殷天華
• 主分類號: F17C1/12
• 分類號: F17C1/12;F17C1/02;F17C1/10;F17C13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種安全型超大LNG儲罐，特征是：罐體水平橫截面呈圓筒形或多邊形，罐體由預應力鋼筋混凝土制作，罐壁面由一系列呈向內凸的微單元體組成，罐內設置縱、橫、豎梁柱及三角形梁架?剪力片結構，頂蓋呈弧面、平頂、斜坡或球面形固定在梁柱上，罐內壁為內涂層或內貼層及其組合，罐體附加后張式預應力鋼圈或鋼絲繩束；設計將超大型LNG儲罐轉化為常規的鋼筋混凝土筒體?剪力片?框架?梁架結構的建筑容器，儲罐內壓可達3mpa，矩形和長方形便于標準化和積木疊加，容積可達數百萬方，整體強度、剛度、安全性及抗震、抗災及壽命提高數十倍，成本降低20?40％。專利也適用于其他大型低品液態儲罐，如液氮、氪里昂、頁巖氣等氣體的液態儲存。

所屬技術領域

本發明專利涉及一種安全型超大LNG儲罐，屬于石油化工的大型低溫液化天然氣(LNG)儲罐領域，廣泛適用于化工領域大型低溫液體的儲存。

背景技術

目前，眾知石油化工的大型液化天然氣(LNG)儲罐，以全容式儲罐應用最多、最廣，全容式LNG儲罐通常都是呈圓筒形，罐體最外層是預應力鋼筋混凝土罐體圓筒，頂蓋是輕質球冠形，蓋內填珍珠巖粉體，周邊帶絕熱泡沫密封，罐體最內層為敞口9NI鋼板的金屬容器，內外容器層間填充珍珠巖粉體構成保溫層。這種結構的優點是：常溫制作，在-165℃工作時能保證鋼筋受拉，混凝土同時均勻受壓，使混凝土不會發生收縮裂縫，防止混凝土凍裂。同時當發生意外災害時，主要由外罐的預應力混凝土罐盛裝內容器破損而溢出的液化氣來獲得保護。缺點是：超大型的預應力鋼筋混凝土圓筒形罐體的制作十分困難，即便是采用三～四塊弧形段組件焊接制作，也是很困難的；其次輕質球冠形頂蓋由于跨度大，通常20萬方的儲罐，頂蓋直徑可達70米，制作和受力都十分困難，頂蓋通常采用輕合金骨架，加上細鋼絲繩，下面吊一個輕質骨架及鋁板，頂蓋內部填充粉體珍珠巖保溫，從而使頂蓋成為整個儲罐中最為薄弱的環節。盛料內筒是9NI鋼板構成的敞口容器，由于內外筒體都缺少必要的內外固定支承，當盛滿低溫液化天然氣時，安全和穩定性都十分嚴重，稍有地震、意外災害甚至恐怖襲擊，其抗災能力十分脆弱，而一旦發生災害，其經濟損失十分巨大，遠遠超過儲罐本身的價值。所以目前生產的這種超大型全容儲罐，都是由最初同樣構造的內外全金屬小罐逐步放大發展而來，當容積在10萬方以上時，造價非常高昂，而強度、剛度、穩定、安全性都非常脆弱。目前國內的設計、制作技術尚處于引進和初期試作階段。同時，上述儲罐都為無壓力儲罐，無法承受任何內部壓力，這樣就要求制冷系統嚴格監測控制，因此制冷系統能耗很高。隨著市場需求的加大，LNG儲罐越來越大，且內部要求會要有一定的壓力，故上述設計和制作的儲罐就很難達到要求。如上理由設計人羅星健、羅義銀在專利CN201210392911.4中已經有所具體說明。

所以，問題的關鍵就在于如何使設計、制作容易，安全性、穩定性高，造價低。發明專利CN201210392911.4提出改變這種結構形態，改圓筒形罐體為矩形或長方形，筒內可以用網格式梁柱加強，改輕質球面形頂蓋改為鋼筋混凝土的單向弧面形或平面或斜坡面，并支承在立柱子上。其余的設計與制作也作相應改變。這實際上就是將一個化工用的大型儲罐改變成由大型梁架結構支撐的帶外矩形或長方形剪力筒體的建筑結構，且能承受一定的內部壓力。這樣設計與制作成本可以降低40--50％。整體的安全性可以成數倍提高。同時，保溫層可改變為外層或外層加內層保溫，內層容器也可以改變為涂層、剛性或柔性貼層。

發明專利CN201210392911.4提出將現有的呈圓筒形的全容罐的水平橫截面的圓形截面改成矩形或長方形，內部增加縱、橫、豎的加強梁柱。并且取消內筒的敞口容器，這肯定是一種較好的改進，改由外筒直接盛裝LNG液。但是，這種超大型儲罐的四壁，雖然是承受液體靜動壓力，液壓都壓在四周平直的豎壁面上，在靠近罐體壁面中點偏下附近的部份承受有很大橫向動靜壓力，一個平直的大墻面是很難抵抗這種動靜壓力，從而會產生壁板彎曲變形或開裂，盡管有內部的加強梁柱，除非加強梁柱設計得很密集，但是這樣作，價格就會再度提高。所以本發明的關鍵技術：就是要改變這種平直壁板的承受靜動壓力的受力和變形狀態，同時擴大筒體水平截面形態和改變預應力施加方式，使設計制作變得更加可靠、方便經濟、適用和安全。

發明內容