储罐基础和储罐系统的制作方法

1.本公开涉及存储领域，特别涉及一种储罐基础和储罐系统。


背景技术：

2.目前，对于液化天然气(英文：liquefied natural gas，简称：lng)、液化石油气(英文：liquefied petroleum gas，简称：lpg)、乙烯、乙烷、丙烯和丙烷等需要低温保存的低温介质一般采用储罐系统进行存储。
3.储罐系统包括储罐基础、内罐和外罐，内罐位于外罐内，低温介质位于内罐中，且低温介质的温度较低，外罐位于储罐基础上，储罐基础用于支撑内罐和外罐。同时储罐基础内设置有电加热器，电加热器为储罐基础提供热量，抵消低温介质传递给储罐基础的冷量，避免储罐基础温度过低，造成储罐基础损坏。
4.但是，在实际生产中内罐中的低温介质会泄漏，低温介质泄漏至外罐的罐底时，会使外罐的罐底温度变低，进而导致储罐基础的温度变低。由于低温介质的温度很低，储罐基础能够承受的温度有限，会使储罐基础损坏。


技术实现要素：

5.本公开实施例提供了一种储罐基础和储罐系统，对储罐基础进行保护。所述技术方案如下：
6.一方面，本公开提供了一种储罐基础，所述储罐基础包括：
7.基础主体，具有第一表面；
8.耐低温保护层，位于所述基础主体的第一表面上；
9.其中，所述耐低温保护层包括圆形的第一保护子层和环状的第二保护子层，所述第二保护子层与所述第一保护子层同心布置，且所述环状的第二保护子层的内边缘与所述圆形的第一保护子层的边缘接触，所述第二保护子层的抗压强度高于第一阈值。
10.在本公开实施例的一种实现方式中，所述耐低温保护层为泡沫玻璃砖层。
11.在本公开实施例的一种实现方式中，所述第一保护子层为高强度泡沫玻璃砖，所述第二保护子层为中强度泡沫玻璃砖。
12.在本公开实施例的一种实现方式中，所述储罐基础还包括：
13.第一毛毡层，位于所述耐低温保护层和所述基础主体之间。
14.在本公开实施例的一种实现方式中，所述储罐基础还包括：
15.第二毛毡层，所述耐低温保护层位于所述第一毛毡层和所述第二毛毡层之间。
16.在本公开实施例的一种实现方式中，所述储罐基础还包括：
17.找平层，覆盖所述耐低温保护层。
18.在本公开实施例的一种实现方式中，所述找平层包括：
19.圆形的第一找平子层，在所述第一表面的正投影与所述第一保护子层在所述第一表面的正投影至少部分重合；
20.环状的第二找平子层，与所述圆形的第一找平子层同心布置，且所述环状的第二找平子层的内边缘与所述圆形的第一找平子层的边缘接触，所述第二找平子层在所述第一表面的正投影与所述第二保护子层在所述第一表面的正投影至少部分重合；
21.其中，所述第一找平子层的表面和所述第二找平子层的表面共平面，所述第二找平子层的抗压强度高于第二阈值。
22.在本公开实施例的一种实现方式中，所述耐低温保护层位于所述基础主体的第一表面上，所述基础主体包括：
23.圆形的第一子基础主体；
24.环状的第二子基础主体，与所述圆形的第一子基础主体同心布置，且所述环状的第二子基础主体的内边缘与所述圆形的第一子基础主体的边缘接触；
25.其中，所述凹槽位于所述第一子基础主体上，在竖直方向上，所述第二子基础主体的高度小于所述第一子基础主体的高度，所述第一子基础主体和所述第二子基础主体形成台阶。
26.在本公开实施例的一种实现方式中，所述台阶上布置第三有毛毡层。
27.另一方面，本公开提供了一种储罐系统，所述储罐系统包括：
28.上述任一方面所述的储罐基础；
29.外罐，位于所述储罐基础的耐低温保护层上；
30.内罐，位于所述外罐内。
31.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
32.在本公开实施例中，在基础主体上布置耐低温保护层，储罐布置在耐低温保护层上，当储罐的内罐中的低温介质泄漏，低温介质泄漏至外罐的罐底时，低温介质的温度会先传递耐低温保护层，由于耐低温保护层的耐低温性，且耐低温保护层的热传导系数较低，耐低温保护层会减少低温介质的冷量向基础主体传递，避免基础主体的温度过低，造成基础主体损坏。
附图说明
33.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
34.图1是本公开实施例提供的一种储罐系统的主视图；
35.图2是本公开实施例提供的一种储罐系统的局部截面示意图；
36.图3是本公开实施例提供的一种储罐系统的局部截面示意图。
具体实施方式
37.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
38.图1是本公开实施例提供的一种储罐系统的主视图。参见图1，储罐系统包括储罐基础1、外罐2和内罐3。外罐2位于储罐基础1上，内罐3位于外罐2内，内罐3内装有低温介质。
外罐2和内罐3统称储罐。
39.在本公开实施例中，内罐3存储有低温介质，例如，液化天然气、液化石油气，这些低温介质在存储的过程中，会有部分低温介质蒸发，形成闪蒸气(英文：boil off gas，简称：bog)，内罐3的吊顶上具有通气孔，内罐3和外罐2气象空间相通，闪蒸气会流入外罐2中，通过外罐2存储闪蒸气，避免闪蒸气直接排放至空气中造成污染。同时当内罐3损坏时，低温介质流入外罐2中，避免低温介质流向地面污染环境。
40.可选地，外罐2为混凝土罐，保证外罐2的强度。
41.可选地，内罐3为金属罐，例如，不锈钢罐、碳钢罐等。
42.可选地，储罐基础1为钢筋混凝土基础，保证储罐基础1的强度。
43.在本公开实施例中，在储罐系统工作时，由于储罐基础1一侧与外罐2接触温度较低，储罐基础1另一侧保持在室温，会使储罐基础中产生冷凝水。储罐基础1内存在水分，低温介质的温度很低，一般在零下100摄氏度(℃)至零下180摄氏度之间，在内罐3中的低温介质泄漏的情况下，低温介质会与外罐2接触，外罐2将冷量传递给储罐基础1，使储罐基础1的温度迅速下降，从而使储罐基础1内的水分结冰，冰的体积增大，会引起储罐基础1膨胀，使储罐基础1的表面不均匀隆起这种现象称为冻胀现象。
44.在本公开实施例中，储罐基础1可以为落地式基础或架空式基础。对于落地式基础，储罐基础1位于地面上，储罐基础1内设置有电加热器，电加热器为储罐基础提供热量，抵消低温介质传递给储罐基础1的冷量。对于架空式基础，储罐基础1位于支架上，储罐基础通过自然通风换热，利用空气对流将储罐基础1的冷量带走，当储罐基础1出现冻胀现象容易造成架空式基础垮塌。上述两种方法尽可以减小储罐基础1出现冻胀现象的可能性。
45.图2是本公开实施例提供的一种储罐系统的局部截面示意图。
46.如图1和图2所示，外罐2包括外罐底21和外罐壁22，内罐3包括内罐底31和内罐壁32，在外罐底21和内罐底31之间铺设有保冷层4，也即保冷层4位于外罐2内，内罐3位于保冷层4上。保冷层4可以隔绝内罐3中低温介质的温度，减少冷量向外罐2传递，从而减少向基础传递的冷量，减小基础损坏的可能性。
47.在本公开实施例中，保冷层4为泡沫玻璃砖保冷层。
48.在本公开实施例的一种实现方式中，外罐壁22和内罐壁32之间的环形空间5可以布置有隔冷材料，避免内罐3内的低温介质的冷量传递给外罐2。
49.在本公开实施例中，外罐壁22和内罐壁32之间的环形空间5的隔冷材料为珍珠岩。
50.如图2所示，保冷层4的边缘布置有内罐环梁6，内罐环梁6为环状，且布置在内罐3的内罐壁32的下方，由于内罐壁32要承受地震力矩，内罐3在内罐壁32处对保冷层4的压力大于内罐3中间部分对保冷层4的压力。布置内罐环梁6与内罐壁32相对设置，避免内罐3的边缘对保冷层4的压力过大，影响保冷层4的保冷效果。
51.在本公开实施例中，内罐环梁6为钢筋混凝土。由于内罐环梁6位于外罐2内，外罐2内要进行空气置换和干燥，所以内罐环梁6不会存在冷凝水，也即内罐环梁6不会出现冻胀的现象。
52.如图2所示，储罐系统还包括锚固结构7，锚固结构7围绕外罐2均匀间隔布置一圈，保证外罐2的稳定性。避免外罐2在地震工况中倾倒损坏。
53.如图2所示，锚固结构7包括锚固带71和锚固钉72，锚固钉72固定在基础主体10内，
锚固带71的一端固定在锚固钉72上，锚固带71的另一端固定在外罐2的外罐壁22上。
54.在该实现方式中，通过锚固带71和锚固钉72的方式固定外罐2更加方便。
55.在本公开实施例中，锚固钉72在制作基础主体10时，将锚固钉72内放置在基础主体10内。
56.图3是本公开实施例提供的一种储罐系统的局部截面示意图。图2是图1圆圈中的截面示意图，参见图2，储罐基础1包括基础主体10和耐低温保护层20。基础主体10具有第一表面w，耐低温保护层20基础主体10的第一表面w上。
57.在本公开实施例中，在基础主体10上布置耐低温保护层20，储罐布置在耐低温保护层20上，当储罐的内罐中的低温介质泄漏，低温介质泄漏至外罐的罐底时，低温介质的温度会先传递耐低温保护层20，由于耐低温保护层的耐低温性，且耐低温保护层20的热传导系数较低，耐低温保护层20会减少低温介质的冷量向基础主体10传递，避免基础主体10的温度过低，造成基础主体10损坏。
58.在本公开实施例中，耐低温保护层20为泡沫玻璃砖保护层。泡沫玻璃砖保护层耐低温且热传导系数较低，可以满足耐低温保护层20的需求。同时由于储罐位于耐低温保护层20上，需要保证耐低温保护层20的强度较大，泡沫玻璃砖同样能够满足耐低温保护层20的强度需求。
59.再次参见图2和图3，耐低温保护层20包括圆形的第一保护子层201和环状的第二保护子层202，第二保护子层202与第一保护子层201同心布置，且环状的第二保护子层202的内边缘与圆形的第一保护子层201的边缘接触。
60.在相关技术中，当内罐3中的低温介质泄漏后，低温介质会与保冷层4接触，不仅使保冷层4失去保冷效果，可能还会导致保冷层4损坏，保冷层4损坏使内罐3塌陷，伴随震动，内罐3对外罐2产生瞬间的压力，同时外罐2对基础主体10产生瞬间的压力，使储罐基础1承受非常大的竖直方向载荷。且在基础主体10不同的地方外罐2对基础的压力不同，容易造成基础主体10的损坏。
61.在本公开实施例中，外罐2位于耐低温保护层20上，外罐2对耐低温保护层20产生瞬间的压力，且耐低温保护层20不同的地方受到的压力不同。本公开实施例将耐低温保护层20分为第一保护子层201和第二保护子层202，第一保护子层201位于中间，第二保护子层202位于边缘，可以根据第一保护子层201和第二保护子层202的受力情况布置第一保护子层201和第二保护子层202强度。
62.如图1所示，第一表面w具有凹槽11，耐低温保护层20位于凹槽11内，可以通过凹槽11限定耐低温保护层20的位置，可以使耐低温保护层20的表面与第一表面w在同一平面上，保证储罐基础表面的平整性。
63.在其他实现方式中，基础主体10上也可以不布置凹槽，直接将耐低温保护层20布置在基础主体10的第一表面w。
64.在本公开实施例的一种情况中，第二保护子层202的抗压强度高于第一阈值。
65.在本公开实施例中，由于罐壁要承受地震力矩，基础主体10与罐壁对应的地方受到的压力较大，所以基础主体10的边缘受到的压力大于基础主体10的中部受到的压力。也即耐低温保护层20的边缘受到的压力大于耐低温保护层20的中部受到的压力。第二保护子层202的抗压强度高于第一阈值，保证耐低温保护层20边缘处的强度，在内罐3塌陷等极限
情况下，耐低温保护层20能够承受住外罐2对耐低温保护层20的冲击力，不会损坏。
66.示例性地，第一阈值可以根据耐低温保护层20的抗压强度需求设定。例如，第一阈值与普通的泡沫玻璃砖的抗压强度相当。
67.在本公开实施例的一种情况中，第二保护子层202的抗压强度大于第一保护子层201的抗压强度。也即耐低温保护层20的边缘处的抗压强度大于耐低温保护层20的中部的抗压强度。根据需求设定第一保护子层201和第二保护子层202的材料，避免浪费资源。
68.在本公开实施例中，储罐的罐底的中间区域可以称为中幅板区域，第一保护子层201与中幅板区域相对设置。
69.在本公开实施例中，第二保护子层202可以为高强度的泡沫玻璃砖，第一保护子层201为普通的泡沫玻璃砖。
70.在本公开实施例的另一种情况中，第一保护子层201的抗压强度和第二保护子层202的抗压强度相同。
71.示例性地，第一保护子层201和第二保护子层202可以均为高强度的泡沫玻璃砖。
72.再次参见图2，储罐基础1还包括找平层40。找平层40位于耐低温保护层20上，找平层40覆盖整个耐低温保护层20。
73.在该实现方式中，在耐低温保护层20上布置找平层40，找平层40的表面平整，将储罐布置在找平层40上，保证储罐的平稳性，避免在工作过程中，储罐不平稳导致储罐倾倒，造成事故。找平层40覆盖整个耐低温保护层20，可以防止在储罐施工时，对耐低温保护层20的泡沫玻璃砖的造成损伤。
74.如图1所示，找平层40覆盖整个基础主体10，也即储罐是在找平层40上进行浇筑的。储罐对找平层40造成压力，找平层40再将压力传递给耐低温保护层20。由于有部分找平层40与基础主体10接触，找平层40能够将储罐对耐低温保护层20的压力分散至基础主体10上，减小耐低温保护层20受到的压力，防止耐低温保护层20损坏。
75.再次参见图2和图3，找平层40包括圆形的第一找平子层401和环状的第二找平子层402。环状的第二找平子层402与圆形的第一找平子层401同心布置，且环状的第二找平子层402的内边缘与圆形的第一找平子层401的边缘接触。其中，第一找平子层401的表面和第二找平子层402的表面共平面，第二找平子层402的抗压强度高于第二阈值。第一找平子层401在第一表面w的正投影与第一保护子层201在第一表面w的正投影至少部分重合，第二找平子层402在第一表面w的正投影与第二保护子层202在第一表面w的正投影至少部分重合。
76.在该实现方式中，如前述所述，找平层40不同的地方受到的压力不同。本公开实施例将找平层40分为第一找平子层401和第二找平子层402，第一找平子层401位于中间，第二找平子层402位于边缘，可以根据第一找平子层401和第二找平子层402的受力情况布置第一找平子层401和第二找平子层402强度。
77.在本公开实施例的一种情况中，第二找平子层402的抗压强度高于第二阈值。
78.如前述所述，找平层40的边缘受到的压力大于找平层40的中部受到的压力，也即第二找平子层402受到的压力大于第一找平子层401受到的压力。第二找平子层402的抗压强度高于第二阈值，保证找平层40边缘处的强度，在内罐3塌陷等极限情况下，找平层40能够承受住外罐2对找平层40的冲击力，不会损坏。
79.示例性地，第二阈值可以根据找平层40的抗压强度需求设定，例如与普通的混凝
土的抗压强度相当。
80.在本公开实施例的一种情况中，第二找平子层402的抗压强度大于第一找平子层401的抗压强度，也即找平层40的边缘处的抗压强度大于找平层40的中部的抗压强度。根据需求设定第一找平子层401和第二找平子层402的材料，避免浪费资源。
81.在本公开实施例的一种实现方式中，第一保护子层201在第一表面w的正投影在第一找平子层401在第一表面w的正投影内，第二找平子层402在第一表面w的正投影与第二保护子层202在第一表面w的正投影完全重合。也即，第一保护子层201与第一找平子层401相对设置，第二保护子层202与第二找平子层402相对设置。
82.在本公开实施例中，第二找平子层402可以为钢筋混凝土，第一找平子层401为普通的混凝土。
83.示例性地，第二找平子层402为不锈钢网丝筋混凝土，第一找平子层401为素混凝土。
84.在本公开实施例的另一种情况中，第一找平子层401的抗压强度和第二找平子层402的抗压强度相同。
85.示例性地，第一找平子层401和第二找平子层402可以均为不锈钢网丝筋混凝土。
86.再次参见图2和图3，储罐基础1还包括第一毛毡层301。第一毛毡层301位于耐低温保护层20和凹槽11之间。
87.在该实现方式中，在储罐基础1上布置第一毛毡层301，第一毛毡层301具有良好的防水性，可以减小向储罐基础1中流动的水分，从而减小水分对储罐基础1的影响，减小储罐基础1损坏的可能性。同时第一毛毡层301材质较软可以起到一个缓冲的作用，减小在内罐3塌陷时，耐低温保护层20对基础主体10的撞击力，避免基础主体10损坏。
88.再次参见图2，储罐基础1还包括第二毛毡层302，耐低温保护层20位于第一毛毡层301和第二毛毡层302之间。
89.在该实现方式中，在耐低温保护层20的两侧均布置毛毡层，第二毛毡层302可以减小向耐低温保护层20中流动的水分，第一毛毡层301可以减小向储罐基础1中流动的水分，增强防水效果，减小储罐基础1损坏的可能性。
90.同时，在内罐3塌陷时，第二毛毡层302可以减小外罐2对耐低温保护层20的撞击力，第一毛毡层301可以减小耐低温保护层20对基础主体10的撞击力，增强缓冲效果，避免基础主体10损坏。
91.在本公开实施例中，第一毛毡层301和第二毛毡层302均为沥青油毡。沥青油毡的防水性能较好，保证第一毛毡层301和第二毛毡层302的防水性。
92.在本公开实施例中，第一毛毡层301包括两层叠置的毛毡子层，增强防水和缓冲作用。
93.在本公开实施例中，第二毛毡层302包括两层叠置的毛毡子层，增强防水和缓冲作用。
94.在其他实现方式中，第一毛毡层301和第二毛毡层302可以包括一层毛毡子层或者多层叠置的毛毡子层，本公开对此不做限制。
95.在本公开实施例中，毛毡子层的厚度在2毫米(mm)至5毫米之间。保证第一毛毡层301和第二毛毡层302的防水的缓冲效果。
96.示例性地，毛毡子层的厚度为3毫米。
97.再次参见图2，基础主体10包括圆形的第一子基础主体101和环状的第二子基础主体102。环状的第二子基础主体102与圆形的第一子基础主体101同心布置，且环状的第二子基础主体102的内边缘与圆形的第一子基础主体101的边缘接触。
98.其中，凹槽11位于第一子基础主体101上，在竖直方向a上，第二子基础主体102的高度h1小于第一子基础主体101的高度h2，第一子基础主体101和第二子基础主体102形成台阶103。
99.在该实现方式中，第二子基础主体102围绕第一子基础主体101布置，也即第二子基础主体102位于边缘，第一子基础主体101位于中部。将基础主体10布置成阶梯状，且基础主体10边缘处的高度较低。当基础主体10中的水更容易向高度较低的第二子基础主体102处沉积，第二子基础主体102位于边缘，水分可以流向地面，减少基础主体10内的水分，减小冻胀现象发生的可能性。同时，避免雨水不均匀沉降，使基础主体10的含水量不同，造成基础主体10破坏。
100.再次参见图2，台阶103上布置有第三毛毡层303。
101.在该实现方式中，在台阶103上布置有第三毛毡层303，也即毛毡层覆盖整个基础主体10的表面，在台阶103处也起到防水的作用，保证防水效果。
102.示例性地，第三毛毡层303为沥青油毡。沥青油毡的防水性能较好，保证第三毛毡层303的防水性。
103.如图2所示，第二找平子层402覆盖第一子基础主体101的外围和第二子基础主体102，第二找平子层402与第二子基础主体102相对的区域向基础主体10凸出，使第二找平子层402与台阶103处的第三毛毡层303紧密贴合，保证储罐基础的完整性。
104.如图2和图3所示，基础主体10中布置有排水孔104，排水孔104贯穿基础主体10。
105.在该实现方式中，基础主体10中的水可以通过排水孔104进行排放，减少基础主体10中的水，从而减小冻胀现象出现的可能性。
106.在本公开实施例中，排水孔104均匀间隔分布在基础主体10中，使基础主体10中各处的水均可以通过排水孔104排放。
107.示例性地，基础主体10的表面上，每30平方米(m2)布置一个排水孔104，即能保证基础主体10中各处的水均可以通过排水孔104排放，同时避免排水孔104太多，影响基础主体10的强度。
108.在本公开实施例中，排水孔104在制作基础主体10时形成。
109.本公开实施例提供的储罐基础在储罐外罐施工之前完成，主要可以包括以下步骤：
110.第一步：制作基础本体。
111.示例性地，基础本体为钢筋混凝土。
112.示例性地，在钢筋混凝土基础中预留排水孔，每30平方米布置一个排水孔，同时在钢筋混凝土基础中放置锚固钉。
113.在本公开实施例中，在制作基础本体时，在基础本体的边缘形成台阶，在基础本体的表面形成凹槽。
114.第二步：在凹槽内铺设第一毛毡层。
115.示例性地，第一毛毡层可以包括两层毛毡子层，毛毡子层的厚度为3毫米。
116.第三步：在第一毛毡层上铺设一层耐低温保护层。
117.示例性地，耐低温保护层包括圆形的第一保护子层和环状的第二保护子层，第二保护子层与第一保护子层同心布置，且第二保护子层的内边缘与第一保护子层的边缘接触，第二保护子层的抗压强度高于第一阈值。
118.示例性地，第二保护子层为高强度的泡沫玻璃砖，第一保护子层为普通的泡沫玻璃砖。
119.第四步：在耐低温保护层上铺设第二毛毡层，第二毛毡层覆盖耐低温保护层。
120.示例性地，第二毛毡层可以包括两层毛毡子层，毛毡子层的厚度为3毫米。
121.第五步：在第二毛毡层上形成找平层。
122.示例性地，找平层包括圆形的第一找平子层和环状的第二找平子层。第一找平子层在第一表面的正投影与第一保护子层在第一表面的正投影至少部分重合。第二找平子层与圆形的第一找平子层同心布置，且第二找平子层的内边缘与第一找平子层的边缘接触，第二找平子层在第一表面的正投影与第二保护子层在第一表面的正投影至少部分重合。其中，第一找平子层的表面和第二找平子层的表面共平面，第二找平子层的抗压强度高于第二阈值。
123.示例性地，第二找平子层可以为钢筋混凝土，第一找平子层为普通的混凝土。
124.通过上述步骤完成储罐基础的制作。
125.本公开提供的储罐基础对于落地式基础和架空式基础均可使用。
126.本公开实施例还提供的一种储罐系统，储罐系统包括：储罐基础1、外罐和内罐3。外罐2位于储罐基础1的耐低温保护层20上，内罐3位于外罐2内。
127.在本公开实施例中，外罐2布置在耐低温保护层20上，当内罐中的低温介质泄漏，低温介质泄漏至外罐的罐底时，低温介质的温度会先传递耐低温保护层，由于耐低温保护层的耐低温性，且耐低温保护层的热传导系数较低，低温介质的温度会缓慢传递至基础主体上，避免基础主体的温度过低，造成基础主体损坏。
128.示例性地，储罐系统可以为低温立式双金属全容罐系统。
129.本公开提供的储罐系统适用于储备站或调峰站的lng或lpg的存储。
130.以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。