技術(shù)領(lǐng)域

立式圓筒形儲罐是石油、化工、醫(yī)藥、食品、能源等行業(yè)廣泛應用的儲存液體物料的設(shè)備，本發(fā)明提供一種儲罐壁底部大角焊縫的加強保護結(jié)構(gòu)，屬化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，在化工、石油、石化、能源、糧油、食品等行業(yè)均可使用。

背景技術(shù)：

儲罐壁底部的大角焊縫位于罐壁與罐底板（或罐底邊緣板）的連接部位，屬于結(jié)構(gòu)突變和邊緣應力集中作用區(qū)，局部彎曲應力很大，且在設(shè)備運行過程中隨著液位的升降而大幅度波動；儲罐底部與介質(zhì)長期接觸，受腐蝕的影響通常也比較大，特別是盛裝有應力腐蝕作用的介質(zhì)時，由于罐壁內(nèi)側(cè)的大腳焊縫為拉應力區(qū)，產(chǎn)生應力腐蝕破壞的可能性更大。

如有地震情況發(fā)生時，大角焊縫既要承受液體壓力引起的彎矩，還要同時承受地震作用產(chǎn)生的沖擊性彎矩載荷，受力狀況更為復雜和嚴峻。因此無論從承受液壓、地震載荷還是腐蝕角度看，大角焊縫的破壞概率較罐體的其他部位大。作為罐體的薄弱環(huán)節(jié)，加強和保護大角焊縫對于提高儲罐的承載能力和安全性，延長其使用壽命都具有非常重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明根據(jù)現(xiàn)有儲罐存在的問題，提供一種儲罐壁底部大角焊縫的加強保護結(jié)構(gòu)，以提高儲罐的安全性，延長其使用壽命。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下：

一種儲罐壁底部大角焊縫的加強保護結(jié)構(gòu)，適用于罐壁板和罐底板采用焊接方式連接的儲罐，包括加強保護構(gòu)件與氣體滲漏檢測單元；所述加強保護構(gòu)件環(huán)形設(shè)置在儲罐壁下部，并分別與罐壁板和罐底板連接共同圍成狹小的密閉腔體；所述氣體滲漏檢測單元包括檢測導管和漏氣檢測系統(tǒng)，檢測導管一端與所述密閉腔體連通，另一端連接至漏氣檢測系統(tǒng)。

本發(fā)明的進一步設(shè)計在于：

加強保護構(gòu)件采用凹弧形、凸弧形、平板形、折彎形（如角鋼或L形折彎板）或管形結(jié)構(gòu)型式。

加強保護構(gòu)件設(shè)置在儲罐的內(nèi)側(cè)、外側(cè)或內(nèi)外側(cè)雙置。加強保護構(gòu)件優(yōu)選設(shè)置在儲罐的內(nèi)側(cè)。

加強保護構(gòu)件材質(zhì)一般與儲罐壁材質(zhì)相同或接近，通過焊接方式分別與罐壁板和罐底板連接。

密閉腔體沿儲罐的圓周方向整圈設(shè)置；密閉腔體可以整圈連通，也可以將整圈分隔成若干獨立的弧段形密閉腔體，每一個獨立的密閉腔體分別經(jīng)檢測導管與漏氣檢測系統(tǒng)相連。每一個獨立的密閉腔體可以分別配一套漏氣檢測系統(tǒng)，也可以多個獨立的密閉腔體共用一套漏氣檢測系統(tǒng)。

連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管由罐壁板上的開孔引出，或由加強保護構(gòu)件上的開孔引出。導管應從罐體頂部引出罐外。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果：

1、本發(fā)明的保護構(gòu)件可以為大角焊縫分擔彎矩，在加強保護構(gòu)件內(nèi)置時還可隔離儲存介質(zhì)，對大角焊縫部位起到加強和保護作用，提高了大角焊縫部位的抗彎矩能力和防腐蝕性能。

2、加強保護構(gòu)件同時在大角焊縫之前（內(nèi)置時）或之后（外置時）增加了一道密封防線，大大降低了儲罐大角焊縫部位的泄漏概率，并為該部位泄漏的日常監(jiān)測和事故的及時發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件，可在儲罐罐壁與罐底連接部位總體未發(fā)生泄漏事故的情況下發(fā)現(xiàn)其中一道焊縫的密封失效（損壞），為避免事故發(fā)生提供了預警的時間，為罐體的修復贏得時機。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)中氣體滲漏檢測單元可以檢測加強保護構(gòu)件與儲罐形成的兩條焊縫及儲罐底部大角焊縫的密封性，無論哪條焊縫出現(xiàn)滲漏，氣體滲漏檢測單元均可及時檢測到。

4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)能夠分擔大角焊縫所承受的彎矩，將儲存介質(zhì)與大角焊縫隔離，對該焊縫起加強和保護作用，并具有氣體保護和滲漏檢測預警功能，提高了儲罐的安全性，有助于延長其使用壽命。

附圖說明

下面結(jié)合附圖，以內(nèi)置保護構(gòu)件的五種基本結(jié)構(gòu)型式以及外置保護構(gòu)件型式和內(nèi)外雙置保護構(gòu)件型式為例對本發(fā)明作進一步說明。

圖1是第一種采用凹弧形加強保護構(gòu)件與罐壁、罐底、導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成的加強保護結(jié)構(gòu)。

圖2是第二種采用凸弧形加強保護構(gòu)件與罐壁、罐底、導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成的加強保護結(jié)構(gòu)。

圖3是第三種采用平板形加強保護構(gòu)件與罐壁、罐底、導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成的加強保護結(jié)構(gòu)。

圖4是第四種采用折彎形加強保護構(gòu)件與罐壁、罐底、導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成的加強保護結(jié)構(gòu)。

圖5是第五種采用管形加強保護構(gòu)件與罐壁、罐底、導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成的加強保護結(jié)構(gòu)。

圖6為本發(fā)明加強保護結(jié)構(gòu)外置式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明加強保護結(jié)構(gòu)內(nèi)外雙置式結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-加強保護構(gòu)件；2-罐壁板；3-罐底板；4-檢測導管；5-漏氣檢測系統(tǒng)；1’-加強保護構(gòu)件；4’-檢測導管；5’-漏氣檢測系統(tǒng)。

具體實施方式：

實施例一：

如圖1所示，本發(fā)明針對罐壁板2和罐底板3采用焊接方式連接的圓形儲罐。該結(jié)構(gòu)包括加強保護構(gòu)件1與氣體滲漏檢測單元。加強保護構(gòu)件1環(huán)形設(shè)置在儲罐壁下部，并通過焊接方式分別與罐壁板2和罐底板3連接共同圍成狹小的密閉腔體。氣體滲漏檢測單元包括檢測導管4和漏氣檢測系統(tǒng)5，檢測導管4一端與密閉腔體連通，另一端連接至漏氣檢測系統(tǒng)5。

加強保護構(gòu)件1的截面呈凹弧形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在圓柱形儲罐的內(nèi)側(cè)（內(nèi)部），并沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，加強保護構(gòu)件1與罐壁板2和罐底板3相焊圍成一個密閉腔體，將儲罐底部的焊縫保護在其內(nèi)。加強保護構(gòu)件1材質(zhì)一般與儲罐材質(zhì)相同或接近，以便焊接得更加牢固。

連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管4由罐壁板上的開孔引出，然后從罐體頂部位置引出罐外并連接至漏氣檢測系統(tǒng)5。

實施例二：

如圖2所示，本實例中加強保護構(gòu)件1的截面采用凸弧形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在儲罐的內(nèi)側(cè)（內(nèi)部）。加強保護構(gòu)件1沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，分別與罐壁板2和罐底板3焊接，圍成一個密閉腔體。連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管4由加強保護構(gòu)件1上的開孔引出，然后從罐體頂部位置引出罐外，并連接至罐體外部的漏氣檢測系統(tǒng)5。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。

實施例三：

如圖3所示，本實例中加強保護構(gòu)件1的截面呈平板形結(jié)構(gòu)，傾斜設(shè)置在儲罐的內(nèi)側(cè)（內(nèi)部）。加強保護構(gòu)件1沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，分別與罐壁板2和罐底板3焊接圍成一個密閉腔體。連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管4由罐壁板3上的開孔引出，然后從罐體頂部位置引出罐外，并連接至罐體外部的漏氣檢測系統(tǒng)5。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。

實施例四：

如圖4所示，本實例中加強保護構(gòu)件1的截面采用折彎形結(jié)構(gòu)（角鋼或L形折彎板），設(shè)置在儲罐壁的內(nèi)側(cè)（內(nèi)部）。加強保護構(gòu)件1沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，分別與罐壁板2和罐底板3連接圍成一個密閉腔體。連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管4由罐壁板上的開孔引出，然后從罐體頂部位置引出罐外，并連接至罐體外部的漏氣檢測系統(tǒng)5。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。

實施例五：

如圖5所示，本實例中加強保護構(gòu)件1采用管形結(jié)構(gòu)，設(shè)置在儲罐壁的內(nèi)側(cè)（內(nèi)部）。加強保護構(gòu)件1沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，該圓管盤成一個環(huán)，圓管與所接觸的罐壁板2和罐底板3分別焊接，如此圓管（兩條焊縫之間的外表面）與罐壁板2和罐底板3共同圍成一個密閉腔體。形成密封腔體側(cè)的圓管壁上開有若干小孔，這些小孔再經(jīng)圓管另一側(cè)壁上的一個小孔將密閉腔體與檢測導管連通，檢測導管4然后從罐體頂部位置引出罐外，并連接至罐體外部的漏氣檢測系統(tǒng)5。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。

實施例六：

如圖6所示，本實例的加強保護結(jié)構(gòu)采用外置式。加強保護構(gòu)件1的截面呈凸弧形結(jié)構(gòu)，加強保護構(gòu)件沿儲罐的圓周方向設(shè)置，分別與罐壁板2和罐底板3連接圍成一圈密閉腔體，該圈密封腔體可以是整圈連通的，也可以由筋板分隔成若干個獨立的密封空間。每個密閉空間上開孔并各經(jīng)一根檢測導管4連接至漏氣檢測系統(tǒng)5（漏氣檢測系統(tǒng)可共用一個或為每個密閉空間單獨配一個）。對于新的儲罐采用罐底板尺寸加大方式，以便于與加強保護構(gòu)件焊接；連通密閉腔體和漏氣檢測系統(tǒng)的檢測導管均在罐外，由加強保護構(gòu)件上開孔引出即可。其余結(jié)構(gòu)同實施例一。

實施例七：

如圖7所示，本實例的加強保護結(jié)構(gòu)采用內(nèi)、外雙置式。內(nèi)置的加強保護構(gòu)件的截面呈凸弧形結(jié)構(gòu)，外置的加強保護構(gòu)件的截面呈折彎形結(jié)構(gòu)。內(nèi)、外置的加強保護構(gòu)件分別沿儲罐的圓周方向設(shè)置一圈，分別與底圈罐壁板和罐底板連接圍成密閉腔體。內(nèi)、外置的檢測導管分別由各自的加強保護構(gòu)件上引出至漏氣檢測系統(tǒng)。內(nèi)置的加強保護構(gòu)件1’與外置的加強保護構(gòu)件1分別與罐壁板2和罐底板3焊接，分別形成密閉腔體。內(nèi)置的加強保護結(jié)構(gòu)配置的氣體滲漏檢測單元包括檢測導管4’和漏氣檢測系統(tǒng)5’。外置的加強保護結(jié)構(gòu)配置的氣體滲漏檢測單元包括檢測導管4和漏氣檢測系統(tǒng)5。

綜合以上實例可見，本發(fā)明針對儲罐壁底部的大角焊縫（罐體的薄弱環(huán)節(jié)），加強保護構(gòu)件與罐壁板、罐底板、檢測導管和漏氣檢測系統(tǒng)構(gòu)成了加強保護結(jié)構(gòu)。其中，加強保護構(gòu)件可以分擔（或者說減?。┐蠼呛缚p所承受的彎矩。氣體滲漏檢測單元可以對充入加強保護結(jié)構(gòu)的氣體進行調(diào)壓、保壓和壓力檢測，可以對加強保護結(jié)構(gòu)進行充氣保護、壓力試驗和泄漏檢測。

加強保護構(gòu)件可以采用以上五種基本型式之一，加強保護構(gòu)件可以設(shè)置在罐壁內(nèi)側(cè)或外側(cè)，都能與大角焊縫構(gòu)成密封的雙防線。如果設(shè)置在內(nèi)側(cè)還可以將大角焊縫與儲存介質(zhì)隔離，防止介質(zhì)對該焊縫的腐蝕。

加強保護構(gòu)件不僅分擔了大角焊縫承受的彎矩，內(nèi)置時隔離了儲存介質(zhì)對焊縫的腐蝕，還在大角焊縫旁邊形成了又一道密封，為大角焊縫的日常檢測和泄漏苗頭的及時發(fā)現(xiàn)創(chuàng)造了條件，可在儲罐罐壁與罐底連接部位總體未發(fā)生泄漏事故的情況下發(fā)現(xiàn)該部位其中一道焊縫的密封失效（損壞），為避免事故發(fā)生提供預警的時間，為罐體的修復贏得有序停運的檢修時機，對于提高儲罐的安全可靠性，延長其使用壽命都具有重要的意義。