[发明专利]低温储罐泵井管的联合支撑结构

说明书

本发明公开了一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管在储罐拱顶和内罐壁多处固定，泵井重力由罐顶和内罐壁共同承担；泵井管周围的拱顶无需局部加强；泵井管安装时的径向位置已预考虑内罐工作状态下的收缩量；泵井管的水平和轴向移动不受吊顶的限制；内罐壁设置限位装置，防止泵井管产生过大水平摆动，并承担泵井管的重力。该结构可用于大型液化烃和液化天然气双壁低温储罐泵井的固定和支撑。该结构能够很好地控制泵井管的水平振动，且能够有效降低泵井管工作状态下的应力。

技术领域

本发明涉及液化烃和液化天然气双壁低温储罐，具体涉及该类低温储罐的泵井的固定和支撑结构。

背景技术

随着世界对环保问题重视程度的增加，液化烃(Liquefied Hydrocarbon)和液化天然气(Liquefied Natural Gas，以下简称LNG)等清洁能源的消耗量正不断增加，大型液化烃和液化天然气低温储罐的需求也随之上升。常见的该种低温储罐包括双金属储罐和混凝土储罐两类。低温储罐由内罐、外罐和两者之间的保冷层组成，其中内罐为钢制储罐，外罐为钢制储罐或混凝土罐。

工作状态下低温储罐的泵井主要承受重力载荷、内罐受冷收缩对泵井管产生的水平推力和潜液泵工作时泵井管产生的水平振动。重力载荷和内罐的水平推力使泵井产生轴向应力，可能导致泵井发生破坏。水平振动可能导致泵井管发生疲劳破坏，或导致泵井管密封失效。泵井位于储罐内部若发生破裂或失效，需先将储罐排空才能进行检修，将严重供影响储罐的运行。

因此，设计一种泵井管的支撑结构，能够泵井管不会因轴向应力过大发生破裂，且能有效降低工作状态下泵井管的水平振动，确保该类低温储罐能够安全平稳运行具有重要现实意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种低温储罐泵井管的联合支撑结构。该结构能够很好地控制泵井管的水平振动，且能够有效降低泵井管工作状态下的应力，确保低温储罐能够安全平稳运行。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，包括内罐、潜液泵、泵井管、吊顶套筒、吊顶盖板、拱顶套筒、拱顶；其特征是泵井管在拱顶和内罐壁多处固定，泵井重力由拱顶和内罐壁共同承担；泵井管通过支撑环和拱顶套筒固定于拱顶；内罐壁在多个位置设置限位装置，防止潜液泵工作时泵井管随之产生过大水平摆动，这些位置的泵井管应设置限位垫板进行加强；泵井管的少部分重量由拱顶承担，少部分重量由限位装置承担，泵井管的重力被分散承担，很大程度上降低了泵井管的轴向应力，并减小泵井管对拱顶的载荷。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管、拱顶套筒、拱顶和支撑环间通过焊接方式连接。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管与吊顶盖板和限位装置间为可拆式连接。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是在拱顶套筒外设置加强筋。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管、吊顶盖板和吊顶套筒间不进行焊接，吊顶盖板在重力作用下落于吊顶套筒上，因此泵井管的轴向位移不受吊顶限制。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管、吊顶套筒和吊顶盖板直筒段间半径的差值不低于吊顶的受冷收缩量，为30mm～120mm，以确保泵井管的水平位移不受吊顶限制。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是泵井管在拱顶和罐底固定位置的径向距离根据内罐半径、操作温度和内罐材料线膨胀系数确定，为30mm～120mm。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是限位装置不限制泵井管竖直方向的移动，泵井管可沿轴向自由移动，泵井管不会产生过大轴向应力。

一种低温储罐泵井管的联合支撑结构，其特征是限位装置采用环形弹性限位弹簧，能够有效降低对泵井管的约束力。