金属全容罐的制作方法

本发明涉及低温、深冷介质储存设备领域，特别涉及一种金属全容罐。

背景技术：

与单容罐相比，全容罐无需设置围堰，可以有效地减少占地面积，具有更高的安全性；同时金属全容罐又能克服混凝土全容罐成本昂贵、建造周期长、设备投资大的缺点，因而金属全容罐在实际应用中，越来越受中小型接收站、液化工厂、调峰站等客户的青睐，市场潜力巨大。

现有的金属全容罐的顶部为吊顶结构，内罐的吊顶平板通过若干根拉杆悬挂在外罐的顶部，此外吊顶平板上还铺设有保温材料，导致储罐顶部承受的力较大，这不仅加大了施工的难度，而且容易影响全容罐整体的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种顶部结构施工简单且稳定性较高的金属全容罐。

为达到上述的目的，本发明提供一种金属全容罐，包括主容器、设置于所述主容器外围的外容器、以及间隔设置于该主容器与外容器之间的次容器；所述外容器的顶部设有拱形的外顶盖，所述次容器的顶部设有拱形的次顶盖。

优选地，所述外容器与所述次容器之间填充保冷材料形成绝热层。

优选地，所述外容器与所述次容器之间的侧部夹层以及所述外顶盖与所述次顶盖之间均设有所述绝热层。

优选地，所述主容器的顶端敞口，该主容器的顶端不高于所述次顶盖的底端。

优选地，所述主容器与所述次容器之间的侧部夹层为中空。

优选地，所述保冷材料为珠光砂，所述珠光砂之间的间隙填充有氮气。

优选地，所述外容器和次容器均包括筒体和底板，所述外容器的底板与所述次容器的底板之间设有隔热层。

优选地，所述次容器的底板与所述主容器的底部之间设有所述隔热层。

优选地，所述隔热层包括泡沫玻璃砖层和钢筋混凝土层。

优选地，所述主容器和次容器均由奥氏体不锈钢或9%ni钢制成，所述外容器由低合金钢或碳钢制成。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果为：

本发明的金属全容罐中，次容器的顶部设有拱形的次顶盖，无需吊顶结构的支撑，避免外容器承受较大的力，保证了储罐顶部结构的稳定性，也简化了全容罐顶部施工安装的操作；同时外容器与次容器之间可形成密闭的空间，其中可以填充保温材料，当主容器发生泄漏时，次容器能盛装介质并实现密封，其外部的保温材料又能隔绝外界热量的传递，因而全容罐在防止介质发生再次泄露的同时阻隔热传递，综上本发明的金属全容罐的顶部施工操作简单，顶部结构稳定，储罐整体安全性较高。

附图说明

图1是本发明金属全容罐实施例的结构示意图。

附图标记说明如下：1、金属全容罐；11、外容器；111、外筒体；112、外底板；113、外顶盖；12、次容器；121、次筒体；122、次顶盖；123、次底板；13、主容器；131、t型加强圈；132、一字型加强圈；14、绝热层；15、隔热层。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

本发明提供一种金属全容罐，可用于30000m³以下lng等低温、深冷介质的常压储存，主要应用于接收站、液化厂、燃气调峰等工程项目中。

参阅图1，本实施例的金属全容罐1主要包括：外容器11、次容器12和主容器13。其中，主容器13主要用于盛装低温介质，外容器11设置在主容器13的外围，次容器12间隔设置在主容器13与外容器11之间。

外容器11包括外筒体111和设置在外筒体111底部的外底板112。外筒体111为圆柱形结构，其顶部设有拱形的外顶盖113；外容器11的材料选用能够承受全容罐安装地极端最低环境温度的低合金钢或碳钢。

次容器12为密封结构，其选用耐低温的奥氏体不锈钢或9%镍钢制成。次容器12可用于盛装的泄漏的低温介质，避免深冷介质与外容器11直接接触而使外容器11受冷破裂，可以保证全容罐整体结构的稳定性。

次容器12的主体部分为圆柱形结构的次筒体121，次筒体121的顶端设有拱形的次顶盖122，底端设有板状的次底板123，次筒体121、次顶盖122与次底板123共同组成一密闭的空间。密封的次容器12与外容器11之间不形成气相的连通，因而次容器12中的低温气体不会进入到外容器11中。

在本实施例中，次顶盖122直接设置在次筒体121之上，这样便无需设置拉杆和吊顶与外容器11的外顶盖113连接，从而避免了外容器11的顶部承受较大的拉力，确保了罐体顶部的稳固，并简化了全容罐顶部施工安装的操作。

主容器13为立式平底圆柱形结构，其顶端敞口，因而不用承受气相压力。与次容器12相同，主容器13也采用耐低温的奥氏体不锈钢或9%镍钢制成。

主容器13的筒体内表面设有加强圈，加强圈分为t型加强圈131和一字型加强圈132，二者均用于提高主容器13整体结构的稳定性。

在本实施例的金属全容罐1中，主容器13包括一个t型加强圈131和多个一字型加强圈132。其中，t型加强圈131该设置在主容器13的顶部，多个一字型加强圈132设置在t型加强圈131的下方，且沿着主容器13的高度方向间隔设置。

此外，金属全容罐1还包括绝热层14，绝热层14为填充在外容器11与次容器12之间的保冷材料。该保冷材料为绝热性能良好的珠光砂，珠光砂之间的间隙中还填充有干燥的氮气，用于防止保冷材料受潮而降低绝热性能。

较优地，本实施例中外容器11与次容器12之间的侧部夹层，以及外顶盖113与次顶盖122之间均设有绝热层14。这样当主容器13发生泄漏时，低温介质产生的蒸发气在主容器13顶部聚集后，不会将冷量传递至外顶盖113上，防止外顶盖113受冷发生破裂，进一步保证了事故工况时，外罐结构的稳定性。

本实施例的金属全容罐1在正常工作状态时，主容器13内装存有低温的液体介质，其外围密闭结构的次容器12可承受相应的气相压力。次容器12可以将罐体中存在的低温气体容置在其密闭空间中，避免低温气体流入到外容器11中，使钢制的外容器11发生开裂或变形的情况。

当金属全容罐1发生事故工况时，即主容器13泄漏时，密封结构的次容器12能够盛装全部的低温液体，并且气相实现密封，避免液体的流出，降低事故工况带来的不利影响。

同时从主容器13中泄漏的低温液体与次容器12接触后，会产生温度较低的蒸发气。由于次容器12的外围完全包覆在隔温性能良好的绝热层14中，因而与现有的全容罐相比，本实施例的金属全容罐1发生泄漏时产生的低温蒸发气的量较少。

主容器13的顶端不高于次顶盖122的底端，使得次容器12与主容器13顶部之间具有较大的气相空间，因此为低温介质产生的蒸发气提供了较大的容置空间。低温蒸发气在主容器13的顶部逐渐聚集后，最终通过与外界环境连通的管道排出。

需要说明的是，本实施例金属全容罐1中，主容器13与次容器12之间的侧部夹层为中空，其中不填充保冷材料。因此主容器13不用承受保冷材料对其侧壁的侧向压力，同时还能够在不降低罐体安全性能的前提下，降低全容罐的建造成本。

当发生泄漏事故时，低温介质也不会与保冷材料有接触，可以减少低温介质的蒸发耗损；同时还可以避免保冷材料浸泡在低温介质中发生下沉，导致储罐顶部缺少保冷材料而直接与低温介质接触造成冷量冲击的问题；此外也能够避免液态低温介质由于虹吸现象而到达外容器11而对外容器11造成低温冲击。

此外，为了防止主容器13储存的低温介质通过容器的底部将冷量传递至外底板112，使外底板112受冷损坏，本实施例中外底板112与次底板123之间设有隔热层15。隔热层15可以在主容器13与次容器12的底部之间形成阻隔，该隔热层15包括泡沫玻璃砖层和钢筋混凝土层，二者的厚度可根据实际的隔热要求及金属全容罐1的尺寸而定。

在隔热层15中，具有一定硬度的钢筋混凝土层能找平和均匀分配荷载，因此，铺设在全容罐底部的隔热层15除了防止热量传递至罐体，还能够发挥承压载重的作用。

进一步地，次底板123与主容器13的底部之间也设有该隔热层15，一方面可以进一步加强隔绝冷量传递至外容器11的效果，另一方面还可防止外界环境的热量通过全容罐的底部传导至主容器13中，以免造成低温介质受热蒸发的情况。

可见，本实施例的金属全容罐中，次容器的顶部设有拱形的次顶盖，无需吊顶结构的支撑，可以避免外容器承受较大的力，保证了储罐顶部结构的稳定性，简化了全容罐顶部施工安装的操作，也节约了罐体建造的材料；同时外容器与次容器之间可形成密闭的空间，其中可以填充保温材料，当主容器发生泄漏时，次容器能盛装介质并实现密封，其外部的保温材料又能隔绝外界热量的传递，因而全容罐在防止介质发生再次泄露的同时阻隔热传递，综上本发明的金属全容罐的顶部施工操作简单，顶部结构稳定，储罐整体安全性较高。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。