專(zhuān)利名稱(chēng)：高強(qiáng)度超薄型不銹鋼容積罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種不銹鋼制成的容器，特別是一種適用于畜禽糞便發(fā) 酵生產(chǎn)沼氣和制備有機(jī)肥等的高強(qiáng)度超薄型不銹鋼容積罐，它也適用于油品、 釀酒、果疏榨汁、食品、詞料、醫(yī)藥、液體運(yùn)輸、化工等制造行業(yè)作為盛料、 貯存、裝載、運(yùn)輸和發(fā)酵等用的容器，還可作為城市污水治理、化工廠(chǎng)有毒 污水治理等用的容器。
背景技術(shù)：
國(guó)外大多養(yǎng)殖場(chǎng)使用的畜禽糞便發(fā)酵罐、家庭使用的化糞池等，都采用 全金屬結(jié)構(gòu)的容積罐。雖然厚不銹鋼板制做的容積罐材質(zhì)好，但造格高，一 次性投資大、運(yùn)行成本高。而我國(guó)的畜禽糞便發(fā)酵罐，大多以黑色金屬板材 等作替代品。因采用黑色金屬板需作防腐處理，否則會(huì)被腐蝕而造成跑冒滴 漏和嚴(yán)重泄漏，釀成惡性事故，故其造價(jià)居高不下。鋼筋混凝土或磚混結(jié)構(gòu) 制造的容積罐承載液體物質(zhì)，由于其固有的孔隙度，滲漏也是不可避免的。
據(jù)報(bào)道，地下水嚴(yán)重污染層達(dá)30多米深的嚴(yán)酷現(xiàn)實(shí)和儲(chǔ)罐防腐失敗及泄漏釀 成的災(zāi)害在警示著我們?nèi)莘e罐的選材問(wèn)題是一個(gè)極其嚴(yán)肅的問(wèn)題，不容忽視。 目前，我國(guó)在城市污水治理、化工廠(chǎng)有毒物質(zhì)污水治理和養(yǎng)殖場(chǎng)使用的 畜禽糞便發(fā)酵罐、家庭使用的化糞池等生產(chǎn)沼氣和制備有機(jī)肥的容器，為了 節(jié)省投資、降低造價(jià)， 一般采用需作防腐處理的黑色金屬板制成或采用鋼筋 混凝土、磚混結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的儲(chǔ)罐。據(jù)報(bào)道，因黑色金屬板易被腐蝕而造成嚴(yán)重 泄漏或因水泥固有的孔隙度產(chǎn)生的滲漏，存在著不安全隱患，會(huì)造成二次^ 染。因此，儲(chǔ)罐的選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然是當(dāng)前科研人員研究的重點(diǎn)問(wèn)題，例
如，據(jù)專(zhuān)利文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，公告號(hào)CN2415032Y公開(kāi)的"鋼筋混凝土薄殼預(yù)制構(gòu)件 沼氣池"、公開(kāi)號(hào)CN1687389A公開(kāi)的"高效沼氣池"、公開(kāi)號(hào)CN1661003A公 開(kāi)的"三合一材料組合為池體防止漏水漏氣的沼氣池"等報(bào)道，都是針對(duì)現(xiàn)有 技術(shù)的跑冒滴漏問(wèn)題提出的措施。眾所周知，水泥所固有的孔隙度特性，使 其防水能力較低下。經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)證明， 一般沼氣發(fā)酵池的進(jìn)池物料含水率約 為96%左右，而出料時(shí)的含水率只有不到60%,許多污水滲漏到地下水系中， 特別是當(dāng)沼氣生產(chǎn)的高峰期時(shí)，內(nèi)壓力大于2000Pa以上，沼氣和污水會(huì)同時(shí) 滲漏。尼龍薄膜的抗壓強(qiáng)度有限、抗老化能力有限，冰凍低溫的脆裂等問(wèn)題 都是潛在的危險(xiǎn)和隱患，缺乏安全感，特別是在北方的冬季根本就不敢使用。 水泥混凝土結(jié)構(gòu)池，因其內(nèi)層需要增加防水設(shè)施，頂蓋增加防滲漏功能，故 其工程造價(jià)不僅不會(huì)比黑色金屬板制成的儲(chǔ)罐降低，而且工程質(zhì)量也很難把 握，因此，用水泥混凝土構(gòu)筑沼氣池、發(fā)酵池、濾池等存在的問(wèn)題多、隱患 大，易污染環(huán)境，污染地下水資源，影響其推廣應(yīng)用。公告號(hào)CN2187154Y 公開(kāi)的"鋼塑組合成型沼氣罐和液體貯罐"，采用塑料鉚釘鉚接成的整體容器 罐，其在運(yùn)輸、承載、內(nèi)外壓力差、內(nèi)外溫度差等因素發(fā)生變化時(shí)，塑料鉚 釘?shù)膽?yīng)力變型問(wèn)題、抗沖擊能力問(wèn)題、及其在零下-20。C時(shí)脆裂等問(wèn)題，同樣 存在著不安全因素和隱患。此外，公開(kāi)號(hào)CN1487076A公開(kāi)的"一種無(wú)機(jī)復(fù)合 材料沼氣池"、公告號(hào)CN2442993Y公開(kāi)的"輕質(zhì)復(fù)合材料沼氣池"、公告號(hào) CN2211427Y公開(kāi)的"橡膠沼氣罐"公告號(hào)CN2143231Y公開(kāi)的"高強(qiáng)度薄 壁沼氣罐"、公告號(hào)CN2732748Y公開(kāi)的"橢球冠型樹(shù)脂荃復(fù)合材料沼氣池" 公告號(hào)CN2688697Y公開(kāi)的"扁球型塑料沼氣池"、公開(kāi)號(hào)CN1800080A公 開(kāi)的"一種制備組裝式沼氣池的復(fù)合材料"、公開(kāi)號(hào)CN1796534A公開(kāi)的"一
種水凝性膠結(jié)材料沼氣池"等等，這些沼氣池或沼氣罐也同樣存在著上述顧此 失彼的問(wèn)題和缺陷。因此，現(xiàn)有沼氣池或沼氣罐等容器的結(jié)構(gòu)有待改進(jìn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種高強(qiáng)度超薄型不銹鋼容積罐，它有效的解 決了現(xiàn)有容器的結(jié)構(gòu)和選材存在的缺陷。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，材料來(lái)源廣泛， 制造容易，與同等規(guī)模的水泥結(jié)構(gòu)的容器相比較，其運(yùn)行成本低，強(qiáng)度高、 耐酸堿、耐腐蝕，使用方便、安全不泄漏，無(wú)二次污染，有利于凈化環(huán)境和 對(duì)畜禽糞便的無(wú)害化處理，顯著延長(zhǎng)其使用壽命，不受使用條件的限制，應(yīng) 用范圍廣，容易推廣應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的該容積罐包括設(shè)置進(jìn)料口、出料口及 其間閥門(mén)的罐體，其技術(shù)要點(diǎn)是所述罐體的本體、封頭或封底均由格網(wǎng)狀 骨骼及內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板組裝而成，其內(nèi)壁殼體采用簿壁不銹鋼板，格網(wǎng) 狀骨骼是由徑向型鋼骨架、緯向型鋼骨架和封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架固 接成的一個(gè)整體，各型鋼骨架以其型鋼的大平面為墊托，與內(nèi)壁殼體或外罩 護(hù)板的接縫處緊密結(jié)合在一起，內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板之間鋪設(shè)保溫材料。
所述罐體各型鋼骨架的型鋼采用槽鋼或方管、矩型管、異型管、角鋼或 其它型材。
所述罐體的封頭根據(jù)實(shí)際需要制成錐形體、半球形體、橢圓形體、蝶形 體或其它結(jié)構(gòu)形式。
所述罐體的外罩護(hù)板采用簿壁不銹鋼板、彩板、鍍鋅板或其它薄型板材。 由于本實(shí)用新型罐體依據(jù)其應(yīng)力的分布情況，運(yùn)用"龍骨包容罐殼"的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)方式，所以確保受載部件既能在失效準(zhǔn)則控制條件下安全工作，又具 有足夠的經(jīng)濟(jì)性。該罐體的"龍骨"采用格網(wǎng)狀骨骼結(jié)構(gòu)，其由徑向型鋼骨
架與緯向型鋼骨架及封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架，縱橫排列交匯固接成一 個(gè)整體式格網(wǎng)狀"龍骨"骨骼。因?yàn)槠胀ㄐ弯摰暮剂枯^高，所以由其構(gòu)成 的徑向骨架與緯向骨架及封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架的強(qiáng)度好、并且抗載 荷能力強(qiáng)，又因其是均勻分布的格網(wǎng)狀骨骼結(jié)構(gòu)，故罐殼的內(nèi)壁殼體被"龍 骨"包容，受力均衡，雖然內(nèi)壁殼體采用簿壁不銹鋼板材，仍具有厚壁不銹 鋼板材的牢固結(jié)實(shí)的性能。罐殼的外罩護(hù)板包覆在"龍骨"上，也就可以采 用較薄的彩板、鍍鋅板、不銹鋼板或其它薄型板材了。罐體作業(yè)過(guò)程中"龍 骨"的各骨架不與酸、堿性液體物料接觸，故無(wú)腐蝕，而與酸、堿性液體物 料接觸的部位則采用簿壁不銹鋼板材的內(nèi)壁殼體，整個(gè)罐體耐酸堿、耐腐蝕。 另外，因各骨架以其型鋼的大平面為墊托，與內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板的接縫處 緊密結(jié)合在一起，故內(nèi)壁殼體不銹鋼板間對(duì)接的接縫，正好置於型鋼平面的 中心線(xiàn)上，其間采用氬弧焊、等離子弧悍等焊接方式成型，確保各骨架與所 墊托的不銹鋼內(nèi)壁殼體間緊密固接。而外罩護(hù)板的接縫處利用自攻螺栓或抽 拉鉚釘?shù)冗B接方式與各骨架緊密固接。因此，罐體很容易形成一體式"龍骨包 容罐殼"的結(jié)構(gòu)，它不受使用條件限制，應(yīng)用范圍廣。經(jīng)實(shí)際檢測(cè)證明本實(shí) 用新型的罐體與同等規(guī)模的水泥結(jié)構(gòu)的容器相比較，運(yùn)行成本低，強(qiáng)度高， 屈強(qiáng)比小、可塑性好，材料來(lái)源廣泛，制造容易，耐酸堿、耐腐蝕，使用方 便、安全不泄漏，無(wú)二次污染，有利于凈化環(huán)境和對(duì)畜禽糞便的無(wú)害化處理， 使用壽命可達(dá)30年以上，顯著延長(zhǎng)其使用壽命。該裝置采用格網(wǎng)狀骨骼與不
銹鋼內(nèi)壁殼體固接組合的罐體，適用于0.1MPa《P〈1.6MPa和1.6MPa《P< l(MPa的中低壓容器標(biāo)準(zhǔn)，完全具備國(guó)標(biāo)GB150-1998《鋼制壓力容器》提 出的所有技術(shù)條件、規(guī)程和要求。但本實(shí)用新型不適用鍋爐、換熱器和毒性 氣體及含量在60%以上易燃、易爆等氣、液體的儲(chǔ)存。以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。


圖1是本實(shí)用新型的一種臥式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是
圖1沿A-A線(xiàn)的剖視圖。
圖3是
圖1中"龍骨包容罐殼"的局部結(jié)構(gòu)橫剖面圖。
圖4是本實(shí)用新型的一種立式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖4沿B-B線(xiàn)的剖視圖。
圖6是本實(shí)用新型的一種下方上圓式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7是圖6沿C-C線(xiàn)的剖視圖。
圖中序號(hào)說(shuō)明l本體、2格網(wǎng)狀骨骼、3外罩護(hù)板、4保溫材料、5內(nèi) 壁殼體、6封頭、7端封、8支座、9接縫、IO護(hù)腳、ll封底。
具體實(shí)施方式
根據(jù)
圖1 7詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程。該容積罐包括 設(shè)置進(jìn)料口、出料口及其進(jìn)、出料閘閥門(mén)的罐體。其中罐體的進(jìn)料口、出料 口及其進(jìn)、出料閘閥門(mén)規(guī)格、形狀，圖中未示出，可根據(jù)容積罐的具體用途 和實(shí)際使用要求確定。罐體的規(guī)格可根據(jù)實(shí)際使用要求制成臥式結(jié)構(gòu)(如
圖1 所示)、立式結(jié)構(gòu)(如圖4所示)、下方上圓式結(jié)構(gòu)(如圖6所示)等形式。其中 臥式結(jié)構(gòu)由本體1與兩端封頭6及支座8組成；立式結(jié)構(gòu)及下方上圓式結(jié)構(gòu) 均由本體1與上部封頭6和下部封底11組成，并以封底ll作為支座。該罐 體各式結(jié)構(gòu)中的本體1、帶有端封7的封頭6及帶有護(hù)腳10的封底11均由 格網(wǎng)狀骨骼2及內(nèi)壁殼體5和外罩護(hù)板3組裝而成。臥式結(jié)構(gòu)支座8的上端 點(diǎn)置于罐體底部的格網(wǎng)狀骨骼2的徑向型鋼骨架和緯向型鋼骨架交匯處，采
用常用的雙平行等長(zhǎng)徑條形結(jié)構(gòu)或雙側(cè)面點(diǎn)位結(jié)構(gòu)。
上述格網(wǎng)狀骨骼2為罐體的"龍骨"，它是由徑向型鋼骨架、緯向型鋼骨
架和封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架固接成的一個(gè)整體式格網(wǎng)狀骨骼2。格網(wǎng) 狀骨骼2的各型鋼骨架以其型鋼的大平面為墊托，分別與罐殼的內(nèi)壁殼體5
和外罩護(hù)板3的接縫9處緊密結(jié)合在一起。加工時(shí)，與不銹鋼內(nèi)壁殼體5之 間對(duì)接的接縫9，正好置於骨架型鋼平面的中心線(xiàn)上，在接縫9間采用氬弧 焊、等離子弧焊等焊接方式連接成型，確保各骨架與所墊托的不銹鋼內(nèi)壁殼 體5之間緊密固接；而外罩護(hù)板的接縫處利用自攻螺栓或抽拉鉚釘?shù)冗B接方 式與各骨架緊密固接，因此，很容易將罐體加工成一體式"龍骨包容罐殼"的 結(jié)構(gòu)。罐體各型鋼骨架的型鋼可采用槽鋼或方管、矩型管、異型管、角鋼或 其它型材。罐體的封頭型鋼骨架根據(jù)實(shí)際需要可制成錐形體、半球形體、橢 圓形體、蝶形體或其它結(jié)構(gòu)形式。罐體的內(nèi)壁殼體5為簿壁不銹鋼板，罐體 的容積量《100噸時(shí)，內(nèi)壁殼體5的厚度為0.5 2mm， 100噸<容積量《300 噸時(shí)，內(nèi)壁殼體5的厚度為2 3mm，罐體的容積量>300噸時(shí)，內(nèi)壁殼體5 的厚度應(yīng)3 4mm，并允許符合0.1MPa《P<1.6MPa和1.6MPa《P<10MPa 的中低壓力容器標(biāo)準(zhǔn)。罐體的外罩護(hù)板3可采用簿壁不銹鋼板、彩板、鍍鋅 板或其它薄型板材。為了提高罐體的保溫效果，在內(nèi)壁殼體5和外罩護(hù)板3 之間鋪設(shè)保溫材料4。
罐體適用于粉狀干質(zhì)物料的儲(chǔ)存、裝載、運(yùn)輸和液狀濕質(zhì)物料儲(chǔ)存、裝 載、發(fā)酵及生化反應(yīng)使用。用于一般承載干質(zhì)物料時(shí)，內(nèi)壁殼體5和外罩護(hù) 板3還可以減簿處理。對(duì)于超大型的儲(chǔ)罐，罐體的格網(wǎng)狀骨骼2布局可做骨 架增密加強(qiáng)處理。但本實(shí)用新型罐體不適于作為鍋爐、換熱器和氣體、毒性 氣體及含量在60%以上的易燃易爆成份等氣液體儲(chǔ)存、裝載和運(yùn)輸?shù)娜萜鳌?罐體的試驗(yàn)、檢査及保溫程序格網(wǎng)狀骨骼2和內(nèi)壁殼體5統(tǒng)一成型后，應(yīng) 先進(jìn)行1.25倍的水壓試驗(yàn)，檢査漏點(diǎn)，然后再作保溫處理。
權(quán)利要求1、一種高強(qiáng)度超簿型不銹鋼容積罐，包括設(shè)置進(jìn)料口、出料口及其閘閥門(mén)的罐體，其特征在于所述罐體的本體、封頭或封底均由格網(wǎng)狀骨骼及內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板組裝而成，其內(nèi)壁殼體采用簿壁不銹鋼板，格網(wǎng)狀骨骼是由徑向型鋼骨架、緯向型鋼骨架和封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架固接成的一個(gè)整體，各型鋼骨架以其型鋼的大平面為墊托，與內(nèi)壁殼體或外罩護(hù)板的接縫處緊密結(jié)合在一起，內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板之間鋪設(shè)保溫材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度超簿型不銹鋼容積罐，其特征在于所 述罐體各型鋼骨架的型鋼采用槽鋼或方管、矩型管、異型管、角鋼或其它型 材。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度超簿型不銹鋼容積罐，其特征在于所 述罐體的封頭根據(jù)實(shí)際需要制成錐形體、半球形體、橢圓形體、蝶形體或其 它結(jié)構(gòu)形式。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度超簿型不銹鋼容積罐，其特征在于所 述罐體的外罩護(hù)板采用簿壁不銹鋼板、彩板、鍍鋅板或其它薄型板材。
專(zhuān)利摘要一種高強(qiáng)度超薄型不銹鋼容積罐，包括設(shè)置進(jìn)料口、出料口及其閘閥門(mén)的罐體，其技術(shù)要點(diǎn)是所述罐體的本體、封頭或封底均由格網(wǎng)狀骨骼及內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板組裝而成，其內(nèi)壁殼體為薄壁不銹鋼板，罐體的格網(wǎng)狀骨骼是由徑向型鋼骨架、緯向型鋼骨架和封頭型鋼骨架或封底型鋼骨架固接成的一個(gè)整體，各骨架以其型鋼的大平面為墊托，與內(nèi)壁殼體或外罩護(hù)板的接縫處緊密結(jié)合在一起，內(nèi)壁殼體和外罩護(hù)板之間鋪設(shè)保溫材料。它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，強(qiáng)度高、耐酸堿、耐腐蝕，使用方便、安全不泄漏，無(wú)二次污染，有利于凈化環(huán)境和對(duì)畜禽糞便的無(wú)害化處理，顯著延長(zhǎng)使用壽命，與同等規(guī)模的水泥結(jié)構(gòu)的容器相比較，運(yùn)行成本低，它不受使用條件限制，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號(hào)C05F3/06GK201002856SQ200720010
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月6日
發(fā)明者巍 洪, 洪武貴, 迪 苗 申請(qǐng)人:遼寧中田干燥設(shè)備制造有限公司