用於低溫液化介質存儲倉的襯體的製作方法

2023-10-06 17:05:10 1

目前，在液化氣存儲倉的混凝土殼體內側上提供大約5mm厚的鋼板的氣密性襯體(也稱為內襯)。在運轉狀態下，所述襯體防止氣體從非氣密的混凝土殼體中逸出，並防止水分滲入存儲倉的隔離層中，隔離層通常位於充裝液化氣的儲罐和混凝土殼體之間。在儲罐可能發生洩漏的情形下，所述襯體防止氣體逸出，並防止低溫液化氣通過混凝土殼體洩漏到外面。所述襯體由連續焊接在一起的金屬薄板製成，其通常焊接到經混凝土加固的鋼條上。由於混凝土殼體具有10到25m、或者有時達到大約40m的整體高度，包括焊接相對厚的金屬薄板的這樣的襯體在材料、加工和組裝上帶來高成本。

本發明的目的在於提供一種具有可低成本生產並易於裝配的氣密性襯體的液化氣存儲倉。

這一目的通過如獨立權利要求1所述的液化氣存儲倉實現。從屬權利要求涉及所述液化氣存儲倉的優選實施方案。

由此提供了一種液化氣存儲倉，包括用於容納儲罐的封閉的混凝土殼體，所述儲罐的壁位於距混凝土殼體內壁的一定距離處，混凝土殼體在內側上的壁區域中具有鋼板襯體。如本發明所述，所述襯體由薄鋼板條形成，鋼板條的相鄰邊緣通過夾持連接件以氣密方式互相連接。這避免了為使襯體氣密而需要的複雜焊接工作。夾持連接件使鋼板條因溫度變化導致的尺寸變化成為可接受的。在本發明的範圍中，封閉的混凝土殼體也表示所述混凝土殼體由底部區域和側壁區域中的混凝土構成，並且具有不同材料的頂部，例如鋼材。

相鄰鋼板條的邊緣優選通過夾持作用連接在支撐元件上，有氣體密封件插入在其中。支撐元件可由成型的金屬板材形成，例如通過法蘭裝配。然而，支撐元件也可以是擠壓部件，其優選呈低成本標準擠壓部件的形式。

條帶(strip)形式的氣密性密封件可用作所述氣體密封件。也可以使用液體密封劑，其優選施用至支撐元件。

所述支撐元件或者擠壓部件具有優選C形的橫截面，其具有優選向內有角度的邊緣區域，並適於支撐密封件和板材條的相鄰邊緣區域。所述C形截面的邊緣區域因此優選向內成90°的角度。也可以使用中空部件，例如具有矩形截面的中空部件。所述擠壓部件或支撐元件的向內成角度的邊緣區域優選與板材條的邊緣區域重疊，並且通過夾持裝置相互連接。

所述夾持連接體可通過任意種類的非剛性連接技術實現，例如螺紋連接，鉗接(clinching)或者彈簧夾持，例如以夾杆(clamping bar)的形式。

在優選的實施方案的情形下，用於板材條邊緣區域的支撐元件通過橫截面呈C形的鋼板部件形成，其向內成角度的邊緣區域與板材條的邊緣區域重疊，並通過夾杆相互連接。

在液化氣存儲倉的進一步優選的實施方案中，所述支撐元件通過中空部件形成，通過螺紋將夾持部件緊固至所述中空部件，板材條的邊緣區域則插入於其中。所述夾持部件優選以U形方式形成。在本實施方案的情形下，在夾持部件和板材條之間以及在板材條和支撐元件之間有氣體密封件。

用於板材條的支撐元件優選保持在緊固於混凝土殼體的有角度的託架之間。支撐元件和所述託架可通過鉗接裝置以氣密方式相互連接。

但是，還可能的實施方案是用於板材條的支撐元件直接緊固到混凝土殼體上-不使用託架。所有種類的非剛性連接均可用於緊固支撐元件或託架到混凝土殼體上。例如，所述支撐元件或託架可鑄到混凝土殼體中。優選通過射釘(fired-in pin)或者螺釘，優選具有銷釘(dowel)的螺釘連接也是可行的。

隔離材料如礦物纖維或阻隔泡沫如聚氨酯可置於板材條和混凝土殼體之間。珍珠巖或泡沫玻璃也可作為所述隔離材料。其它不代表典型隔離材料的填充材料也可用於填充板材條和混凝土殼體之間的間隙，例如所有種類的塊狀材料。低成本的刨花板也可以使用。如果支撐元件具有空腔，例如在中空部件的情形下，其同樣可以布置前述的隔離或填充材料。

形成液化氣存儲倉的鋼板條優選從薄鋼板卷(coil)展開。這提供了使用無縫鋼板條覆蓋需要高度的可能性，所述高度通常為10m到40m。這使得由接頭構成的完成表面區域的比例能夠保持下降。

鋼板條優選由碳鋼形成。其對通常在所用的混凝土材料中發現的氯化物的氯離子不敏感。高等級鋼也可作為用於所述鋼板條的材料。所述鋼板條優選具有0.5mm到3mm的板厚。鋼板條的寬度優選0.5m到2.5m，尤其優選為1.5m或2m。

鋼板條優選在一側或兩側提供防腐塗層。所述塗層可通過塗漆、橡膠覆蓋物或層壓物形成。在高等級鋼條上可施用例如鋅層。

包括鋼板條的襯體可沿混凝土殼體的整個(垂直)側壁延伸。在儲罐下部的襯體也是可能的。

在如本發明所述的液化氣存儲倉的情形下，相鄰的鋼板條優選通過密封膜以氣密方式在其連接區域覆蓋。所述密封膜在此情形下可通過粘接劑或夾持連接件連接到相鄰的鋼板條上。所述密封膜可由例如金屬板形成，優選鋼材，或者由塑料墊子形成。位於密封膜後的空腔可用於監測洩露，由此其優選配置永久性衝洗設備。

下文中本發明的實施方式將以附圖為基礎進一步進行詳細的解釋，其中：

附圖1示出了具有混凝土殼體的液化氣存儲倉的截面圖。

附圖2示出了具有襯體的混凝土殼體的壁部分的透視圖。

附圖3示出了附圖2中通過兩個相鄰的板材條的連接區域沿著線A-A的截面視圖。

附圖4示出了通過連接區域另一實施方案的橫截面。

附圖5示出了通過連接區域的進一步實施方案的橫截面。

附圖6示出了通過鋼板條頂端的橫截面。

附圖1示出了常規圓筒狀的整體式混凝土殼體1，其中存在用於接收低溫液化介質的儲罐2，尤其是液化天然氣LNG，其存儲在大約零下164℃。混凝土殼體1的側壁設置氣密性襯體3，其形成密封性外殼(skin)。隔離材料4或者填充材料4可設置在儲罐2和殼體1之間。然而，這不是必須存在的。

附圖標記5表示在混凝土殼體1的底部區域中的鋼託，其用於收集從儲罐2洩露的液化氣並且作為隔離鋼槽，其在附圖1中只是示意性地示出。LNG儲罐2在頂部是敞開的，並提供有蓋體(covering)2.1，蓋體之上施用隔離材料4。在2.2處，用於蓋體2.1的懸掛件2.2由虛線表示。

襯體3以常規方式由約5mm厚的焊接鋼板製成，其以氣密的方式焊接到鋼託5。這需要費力的焊接工作，導致整個生產涉及高成本並且耗費大量的裝配工時。

而依照本發明，襯體3通過夾持作用由相互連接的薄金屬板條製成，如附圖2到附圖5示意性示出的。

附圖2示出了混凝土殼體1的金屬襯體3的透視圖。襯體3由垂直延伸的板材條6製成，板材厚度可介於約0.5到3mm，例如0.63mm。板材6的單個條通過連接區域7以氣密方式相互連接，其在附圖3的橫截面中示意性示出。

在混凝土殼體1上的板材條6的邊緣區域中，鋼板的有角度的託架8被緊固到混凝土殼體1，例如通過彼此間隔開預定距離的銷釘和螺釘8.1或者射筒銷(cartridge-fired pin)。相鄰的託架8之間的柄榫頭(held)是橫截面近似C形的金屬板部件9形式的支撐元件9，其向內有角度的邊緣部分9.1與板材條6的邊緣部分6.1重疊。重疊區域中設置夾杆10，該夾杆將板材條6的邊緣區域6.1和C形部件9的邊緣部分9.1相互壓住。在邊緣部分6.1和9.1之間在重疊區域中設置密封條，其表示為11並且不透氣。

在附圖3所示的實施方案中，託架8通過鉗接以氣密方式連接到C形部件9的側壁，C形部件的板材變形，但不會從中穿破。所述託架8可設置成例如在板材條6的縱向上距離約2m，用於將支撐元件9緊固在混凝土殼體1的壁上。

由於重疊的板材條6的邊緣6.1和C形部件9的邊緣9.1之間的氣體密封件11，後者形成板材條6在連接區域7中的氣密性延續體。

板材條6和混凝土殼體1之間的空腔可設置能承受內部空間正壓力的適當耐壓的隔離材料或填充材料12。連接區域7優選由密封膜13以氣密方式覆蓋，由此隔離材料或填充材料12.1也可設置在C形部件9形式的開放式支撐元件中。覆蓋夾杆10的密封膜13優選通過膠粘劑連接到相鄰的板材條6上。

所述密封膜13形成第二密封層級(level)。C形部件9中的空腔也可用作洩漏監測。

如附圖1所示，在附圖2和附圖3中再現的包括板材條6的襯體3沿混凝土殼體1的內壁、從混凝土殼體1的近似圓頂形的頂部延伸到收集鋼託5的區域，可沿混凝土殼體1的內周邊設置鋼託5和襯體3之間的延伸的密封件。所述鋼託5也可以氣密方式焊接到襯體3的板材條6上。與附圖1所示的實施方案不一致的是，襯體3也可延伸到混凝土殼體1的底部，以便混凝土殼體1的整個(垂直)側壁內側均設置內襯。

板材條6優選在一側或兩側具有防腐塗層。在上端和下端，所述板材條6通過如附圖3和附圖4中相應的夾持連接件的可組合的夾持結構連接到密封件。例如，相對於垂直延伸的支撐元件9，90，可設置橫向延伸的支撐元件或杆14，其在夾持作用下以氣密方式抵接在板材條6的端部。這樣的邊緣封端如附圖6所示，其示出了通過板材條6的上部末端的截面。支撐元件14是C形擠壓部件，其以氣密方式連接到混凝土殼體1。在本實施方案中，支撐元件14焊接在鋼板22上，鋼板22以氣密方式鑄入或通過其它手段連接到混凝土殼體1上。板材條6通過具有C形截面的夾杆15與支撐元件14相抵壓，類似地有擠壓部件，其通過夾持連接件17，例如螺紋連接。在支撐元件14和板材條6的頂端邊緣之間以及在板材條6的頂端邊緣和夾杆15之間在各自情形下具有密封件16。其例如可以是密封條。

所述夾持連接體使得因溫度變化而導致的材料伸長或收縮是可接受的，在夾持連接處不設置所述氣體密封件會產生洩漏。

附圖4示出相鄰的板材條6之間的連接區域7的改進的實施方案，橫截面近似矩形的中空部件90如擠壓部件延伸越過相鄰板材條6的邊緣區域，並保持在L形託架8之間。通過橫截面U形的夾持部件91，板材條6的邊緣區域6.1由螺釘91.1抵壓在中空部件90上。氣體密封件11優選設置在夾持部件91和板材條6之間以及在板材條6和支撐元件90之間。

附圖5示出了襯體3的相鄰板材條6之間的連接區域7的進一步實施方案的截面圖。C形擠壓部件作為支撐元件190，其具有向內成角度的邊緣部分190.1，其上通過夾持裝置20分別固定邊緣部分6.1，其中插入氣體密封件11。在本實施方案中，支撐元件190直接通過具有銷釘的螺紋連接件21緊固到混凝土殼體1上。連接區域7通過塑料或金屬板材的密封膜13以氣密的方式封閉。所述密封膜13粘接到板材條6。隔離材料或填充材料12是任選的。雖然附圖5中未示出，支撐元件190可提供如附圖1到4中的附圖標記12和12.1所示的隔離材料或填充材料的填充物。

包括板材條6的所述襯體3可具有10到25m的高度，有時高達約40m，其與混凝土殼體1的整體高度相應，同時所述板材段可具有1.5m的寬度。所述板材條6從薄鋼板卷展開，並且在整個高度上無縫使用，以便於由接頭構成的完成表面區域的比例保持下降，避免交叉接頭處的密封件。

附圖標記