一種低溫貯槽液體管道保冷結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種低溫貯槽液體管道的保冷結構，該保冷結構包括低溫液體貯槽基礎開孔及其預埋件，管道保冷所需的不銹鋼保冷套筒和內部珠光砂材料。低溫液體管道內的介質為低溫貯槽內的液氧、液氮或液氬等低溫液體，溫度為?173℃至?189℃，常規設計需要在貯槽外筒開孔，管道現場保冷，保冷材料受環境溫度影響大，跑冷損失大，易導致低溫泵氣蝕。本實用新型涉及的保冷結構可以使低溫液體管道至后續低溫泵間的管道跑冷損失最大程度的降低，本實用新型制作方法簡單、無需對貯槽外筒進行開孔、具有減少液體產品汽化率、投資低、保冷結構安全可靠無需維護，不受施工環境溫度影響，可節省裝置能耗等特點。
【專利說明】
一種低溫貯槽液體管道保冷結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及空分裝置低溫貯存領域，特別涉及一種利用低溫液體貯槽內筒及外筒和基礎的有效空間制作液體管道的低溫貯槽液體管道保冷結構。
【背景技術】
[0002]隨著國民經濟的快速發展，空分裝置的建設規模越來越大，特別是目前的煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴、煤制甲醇等化工產品的空分裝置，這些化工裝置一般都要求空分裝置在事故狀態下其后備系統能連續穩定的提供氣體。所以該類空分裝置后備系統的液體貯槽和后備低溫栗也配備的越來越大，貯存在低溫貯槽中的空分液體產品通過貯槽下部的送液管經低溫后備栗加壓汽化后送至后續化工裝置，目前大型低溫貯槽液體管道的保冷結構及保冷方法見下圖:
[0003]該種方式有如下不足:I，貯槽外筒壁上的接管開孔需在現場制作，還需要在開孔處制作不銹鋼過渡面板防止面板凍裂，設備外觀差，制作周期長;2，槽壁與接管結合處易跑冷結霜，還需要設置波紋管以消除局部應力，避免槽壁拉裂;3，低溫管道在貯槽外露部分需要在施工現場用絕熱材料保冷，保冷材料的施工質量受現場環境溫度影響大，管道易產生跑冷損失，嚴重時管道外部結霜，后續工作的低溫栗易發生氣蝕;4，外露管道數量多時，管道需從貯槽外筒不同方位開孔，管道設計復雜、占地大且距離長。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于克服上述現有技術中存在的不足提供一種利用低溫液體貯槽內筒及外筒和基礎的有效空間制作其送液管道的低溫貯槽液體管道保冷結構及方法，可避免貯槽外筒現場開孔和管道額外的現場絕熱施工，低溫貯槽至低溫后備栗間的管道長度可做最短并且具有良好的絕熱，不受現場施工環境溫度的影響，管道結構緊湊，貯槽外形美觀、保冷結構可工廠預制，縮短現場施工周期，可減少管道內液體汽化率、投資低、節省了裝置能耗。
[0005]本實用新型的技術方案是這樣實現的:一種低溫貯槽液體管道保冷結構，包括貯槽及低溫管道，所有低溫管道并列平行下穿出貯槽，低溫管道在貯槽泡沫玻璃磚絕熱層外緣與貯槽外筒內壁之間的貯槽基礎的位置穿出貯槽，該貯槽基礎上居中開設有孔，開孔的空間容納低溫管道的保冷結構，整個保冷結構的保冷隨貯槽夾層珠光砂的充填一起完成，該保冷結構露出貯槽基礎的部分放置于低溫栗冷箱內；該保冷結構還包括一設置在低溫管道上的不銹鋼腰形套筒，所述不銹鋼腰形套筒的腰形截面半徑及長度由被保冷的管道數量及其外壁與套筒的保冷距離確定。
[0006]所述貯槽基礎上還預留有容納不銹鋼腰形套筒的孔洞，孔洞的尺寸與上述腰形保冷套筒配合，孔洞頂面設置有用于固定保冷套筒的預埋鋼板。
[0007]所述不銹鋼腰形套筒上還設置定位環，該定位環內環尺寸與所述不銹鋼腰形套筒配合，定位環外環尺寸與所述預埋鋼板配合，定位環與預埋鋼板的上端面通過焊接固定。
[0008]所述不銹鋼腰形套筒底部設置一開孔的不銹鋼底板，不銹鋼底板尺寸與不銹鋼腰形套筒的筒體相配合，底板上開孔尺寸與通過的低溫管道外徑尺寸相配合。
[0009]—種低溫貯槽液體管道保冷結構的保冷方法，該方法的步驟如下:
[0010]步驟1、在貯槽的貯槽基礎上居中開孔，并預留出不銹鋼腰形套筒所需的孔洞，預埋支撐定位用的鋼板；
[0011]步驟2、根據保冷管道的數量及尺寸用不銹鋼板卷制成不銹鋼腰形套筒；
[0012]步驟3、在不銹鋼腰形套筒外焊接定位環，保證定位環的平整度；
[0013]步驟4、將定位環焊接固定在貯槽基礎上的預埋鋼板上，并起到封閉不銹鋼腰形套筒與基礎開孔之間縫隙的作用，在鋪完細砂混凝土層后檢查不銹鋼腰形套筒頂面高出貯槽基礎上的細砂混凝土層50mm，防止細砂混凝土等雜物落入不銹鋼腰形套筒內部，保證套筒保冷效果，并且不銹鋼腰形套筒底面低于基礎下沿300mm;
[0014]步驟5、根據不銹鋼腰形套筒內的管道直徑和位置加工制作不銹鋼腰形套筒的底板并開孔，將底板與不銹鋼腰形套筒的筒體底面焊接后，將穿過底板的低溫管道外壁與底板焊接封閉不銹鋼腰形套筒的筒體；
[0015]步驟6、將不銹鋼腰形套筒內部與貯槽夾層同時充填低密度、低導熱系數的干燥珠光砂，使其與貯槽外筒構成一個整體保冷結構，從而達到本方案的整體保冷，將低溫管道的冷量損失降到最低程度。
[0016]本實用新型的技術方案產生的積極效果如下:本實用新型的低溫貯槽的液體管道穿過貯槽基礎上的開孔可直接進入后備栗冷箱，減少了低溫貯槽外筒的開孔和外部低溫管道的長度，減少了低溫液體的氣蝕，節省裝置能耗;且基礎上的預留孔洞可提前制作好，貯槽外筒無需現場開孔，外形美觀，制作周期短。
[0017]將保冷套筒內部與貯槽夾層同時充填低密度、低導熱系數的干燥珠光砂，使其與貯槽外筒構成一個整體保冷結構，從而達到本方案的整體保冷，將管道的冷量損失降到最低程度。
[0018]液體管道的保冷可與貯槽保冷同步，均采用干燥珠光砂，現場施工簡單，費用低，不受施工現場環境溫度的影響，絕熱結構合理可靠，壽命長，無需維護。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型低溫貯槽液體管道保冷結構的剖面圖。
[0020]圖2為本實用新型的貯槽開孔結構俯視圖。
[0021 ]圖3為本實用新型的開孔預埋鋼板俯視圖。
[0022]圖4為本實用新型的不銹鋼腰形套筒的俯視圖。
[0023]圖5為本實用新型的不銹鋼腰形套筒的底板俯視圖。
[0024]圖中標注為:1、貯槽內筒;2、貯槽外筒;3、定位環;4、細石混凝土填充物;5、預埋鋼板;6、貯槽基礎;7、孔洞;8、不銹鋼腰形套筒;9、底板;1、低溫管道;11、泡沫玻璃磚絕熱層。
【具體實施方式】
[0025]實施例一
[0026]—種低溫貯槽液體管道保冷結構，包括貯槽內筒1、貯槽外筒2及低溫管道10，所有低溫管道并列平行下穿出貯槽，低溫管道在貯槽泡沫玻璃磚絕熱層11外緣與貯槽外筒內壁之間的貯槽基礎6的位置穿出貯槽，該貯槽基礎居中開設有孔，開孔的空間容納低溫管道的保冷結構，整個保冷結構的保冷隨貯槽夾層珠光砂的充填一起完成，該保冷結構露出貯槽貯槽基礎的部分放置于低溫栗冷箱內；該保冷結構還包括一設置在低溫管道上的不銹鋼腰形套筒8，所述不銹鋼腰形套筒的腰形截面半徑及長度由被保冷的管道數量及其外壁與套筒的保冷距離確定。所述貯槽基礎上還預留有容納不銹鋼腰形套筒的孔洞7，孔洞的尺寸與上述腰形保冷套筒配合，孔洞頂面設置有用于固定保冷套筒的預埋鋼板5。
[0027]所述不銹鋼腰形套筒上還設置定位環3，該定位環內環尺寸與所述不銹鋼腰形套筒配合，定位環外環尺寸與所述預埋鋼板配合，定位環與預埋鋼板的上端面通過焊接固定。設:管道數量為η，被保冷管道的最大管道半徑為r，不銹鋼腰形套筒截面半徑為R，腰形截面長度為L，管道直徑為D1,D2Uj = R= r+100，腰形截面長度L= DdD2+ Dn +nx40，以上單位均為mm。
[0028]所述不銹鋼腰形套筒底部設置一開孔的不銹鋼底板9，不銹鋼底板尺寸與不銹鋼腰形套筒的筒體相配合，底板上開孔尺寸與通過的低溫管道外徑尺寸相配合。
[0029]以500m3低溫貯槽為例，如圖1、2、3、4、5所示，貯槽內筒直徑Φ 8000mm，貯槽外筒直徑Φ 10300mm，兩筒體間可利用的空間長度為840mm、貯槽至后備低溫栗的管道口徑最大為DN150。根據以上設計條件經計算該貯槽液體管道的保冷結構截面尺寸為如圖5所示的長腰形，該不銹鋼腰形套筒的筒體內可同時容納3根直徑不同的低溫液體管道，圖5中不銹鋼腰形套筒的底板上的3個圓孔尺寸及定位與各低溫管道相對應，由于低溫管道在現場制作，故不銹鋼腰形套筒的底板與低溫管道和不銹鋼腰形套筒序號的焊接在現場完成。根據不銹鋼腰形套筒的尺寸可計算出定位環和貯槽基礎預留孔洞的尺寸，根據筒體定位環和貯槽基礎預留孔洞的尺寸可計算出用于支撐不銹鋼腰形套筒的預埋鋼板的尺寸，待上述預埋鋼板及預留孔洞隨貯槽基礎施工完成后，將不銹鋼腰形套筒放置于基礎預留孔洞內，把定位環與預埋鋼板配合焊接，保證不銹鋼腰形套筒被牢固支撐和準確定位，定位環還封閉了不銹鋼腰形套筒與基礎開孔之間縫隙，不銹鋼腰形套筒正確安裝后，在貯槽外筒內壁范圍內敷設100毫米高細石混凝土填充物4，并保證細石混凝土上沿低于套筒頂面50毫米，將出儲槽的低溫管道平行布置于不銹鋼腰形套筒內，并保證低溫管道外壁與不銹鋼腰形套筒的保冷距離，然后將底板與低溫管道和不銹鋼腰形套筒焊接封閉不銹鋼腰形套筒，所有焊接工作完成后清理不銹鋼腰形套筒內部，保證不銹鋼腰形套筒內部干凈干燥，然后隨貯槽一起充填珠光砂完成該保冷結構。貯槽基礎下方的不銹鋼腰形套筒及低溫管道可放置于貯槽基礎下部的低溫栗冷箱內，隨低溫栗共同用珠光砂保冷。
[0030]實施例二
[0031 ] 一種低溫貯槽液體管道保冷結構的保冷方法，該方法的步驟如下:
[0032]步驟1、在貯槽的貯槽基礎上居中開孔，并預留出不銹鋼腰形套筒所需的孔洞，預埋支撐定位用的鋼板；
[0033]步驟2、根據保冷管道的數量及尺寸用不銹鋼板卷制成不銹鋼腰形套筒；
[0034]步驟3、在不銹鋼腰形套筒外焊接定位環，保證定位環的平整度；
[0035]步驟4、將定位環焊接固定在貯槽基礎上的預埋鋼板上，并起到封閉不銹鋼腰形套筒與基礎開孔之間縫隙的作用，在鋪完細砂混凝土層后檢查不銹鋼腰形套筒頂面高出貯槽基礎上的細砂混凝土層50mm，防止細砂混凝土等雜物落入不銹鋼腰形套筒內部，保證套筒保冷效果，并且不銹鋼腰形套筒底面低于基礎下沿300mm;
[0036]步驟5、根據不銹鋼腰形套筒內的管道直徑和位置加工制作不銹鋼腰形套筒的底板并開孔，將底板與不銹鋼腰形套筒的筒體底面焊接后，將穿過底板的低溫管道外壁與底板焊接封閉不銹鋼腰形套筒的筒體；
[0037]步驟6、將不銹鋼腰形套筒內部與貯槽夾層同時充填低密度、低導熱系數的干燥珠光砂，使其與貯槽外筒構成一個整體保冷結構，從而達到本方案的整體保冷，將低溫管道的冷量損失降到最低程度。
【主權項】
1.一種低溫貯槽液體管道保冷結構，其特征在于:包括貯槽及低溫管道，所有低溫管道并列平行下穿出貯槽，低溫管道在貯槽泡沫玻璃磚絕熱層外緣與貯槽外筒內壁之間的貯槽基礎的位置穿出貯槽，該貯槽基礎上居中開設有孔，開孔的空間容納低溫管道的保冷結構，整個保冷結構的保冷隨貯槽夾層珠光砂的充填一起完成，該保冷結構露出貯槽貯槽基礎的部分放置于低溫栗冷箱內；該保冷結構還包括一設置在低溫管道上的不銹鋼腰形套筒，所述不銹鋼腰形套筒的腰形截面半徑及長度由被保冷的管道數量及其外壁與套筒的保冷距離確定。2.根據權利要求1所述的一種低溫貯槽液體管道保冷結構，其特征在于:所述貯槽基礎上還預留有容納不銹鋼腰形套筒的孔洞，孔洞的尺寸與上述腰形保冷套筒配合，孔洞頂面設置有用于固定保冷套筒的預埋鋼板。3.根據權利要求2所述的一種低溫貯槽液體管道保冷結構，其特征在于: 所述不銹鋼腰形套筒上還設置定位環，該定位環內環尺寸與所述不銹鋼腰形套筒配合，定位環外環尺寸與所述預埋鋼板配合，定位環與預埋鋼板的上端面通過焊接固定。4.根據權利要求1所述的一種低溫貯槽液體管道保冷結構，其特征在于:所述不銹鋼腰形套筒底部設置一開孔的不銹鋼底板，不銹鋼底板尺寸與不銹鋼腰形套筒的筒體相配合，底板上開孔尺寸與通過的低溫管道外徑尺寸相配合。
【文檔編號】F17C7/02GK205560271SQ201620052104
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年1月20日
【發明人】王偉, 鄭三七, 沙琨, 王嗣晨, 寧萍, 牛慧華
【申請人】開封空分集團有限公司