一种全容式超低温常压液氢储罐的制作方法

1.本发明涉及一种全容式超低温常压液氢储罐。


背景技术：

2.液氢是氢气的液体形态，是一种无色、无味的高能超低温液体燃料。一个大气压下的正常氢沸点为20.37k(-252.78℃)，凝固点为13.96k(-259.19℃)，密度为70.85kg/m3。
3.根据《2019中国氢能源及燃料电池产业白皮书》中的总体目标，中国氢能在中国能源体系中消费占比将呈现迅速增长趋势，在2025年、2035年和2050年分别将达到4％、5.9％和10％，届时产值将超过10万亿。
4.我国氢产较多，可为相关发展提供足够保障，但目前主产源与煤炭工业联系紧密。三北地区产氢量大但需求量少，而东部沿海地区产氢量小但需求量大。
5.因此，目前缺少一种储容量大、保冷效果好、安全性高、常压储存的储氢装置，对液氢进行储存。


技术实现要素：

6.本发明提供了一种全容式超低温常压液氢储罐，能够对液氢进行超低温常压进行储存，且在具有良好的保冷效果。
7.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种全容式超低温常压液氢储罐，包括外罐系统，所述外罐系统包括穹顶、墙体、承台及桩基，所述外罐系统内部设有容置空间，所述穹顶、所述墙体及所述承台分别设于所述容置空间的顶部、侧面及底部，所述桩基安装于所述承台的底部，还包括内罐系统，罐底保冷系统、罐壁保冷系统及热角保护系统，所述内罐系统设于所述容置空间内，所述内罐系统外侧和所述墙体之间设有罐壁保冷系统和热角保护系统，所述内罐系统的底部和所述承台之间设有罐底保冷系统。
8.进一步的，所述内罐系统包括内罐底板、内罐主体及吊顶，所述内罐底板和所述吊顶分别密封于所述内罐主体的底部和顶部。
9.进一步的，所述罐底保冷系统包括两层钢板，两钢板之间设有多层玻璃砖，相邻两层玻璃砖之间设有沥青毡，两钢板和玻璃砖之间浇注混凝土，玻璃砖和混凝土之间同样设有沥青毡。
10.进一步的，所述罐壁保冷系统包裹于所述内罐系统的外围，所述热角保护系统设于所述墙体内壁和所述罐底保冷系统交汇处。
11.进一步的，所述罐壁保冷系统包括玻璃棉、膨胀珍珠岩及弹性毡，所述玻璃棉覆盖于所述内罐系统的顶部，所述弹性毡贴附于所述内罐系统的外侧，在所述弹性毡和所述墙体之间填充所述膨胀珍珠岩。
12.进一步的，热角保护系统包括玻璃砖和钢板，玻璃砖封堵于所述墙体和所述罐底保冷系统交汇处，钢板包裹于玻璃砖。
13.进一步的，所述热角保护系统为长方体形，玻璃砖的侧面和钢板之间设有间隙。
14.进一步的，所述穹顶上安装再回收嘴和压力安全阀。
15.本发明的技术效果为：(1)本发明的一种全容式超低温常压液氢储罐可以根据建设方实际需求，建设规模为几万至二十万立方米容积，具有存储容量大的优点；(2)本发明的一种全容式超低温常压液氢储罐具有玻璃棉、膨胀珍珠岩、玻璃砖等保冷材料，能够减少储罐内外部之间热传导量，具有良好的保冷效果；(3)本发明的一种全容式超低温常压液氢储罐穹顶局部安装氢气再回收管嘴和压力安全阀，能够实现罐内常压存储的功能；(4)本发明的一种全容式超低温常压液氢储罐的穹顶、墙体、承台和桩基等由钢筋混凝土浇筑而成，具有安全性高的优点。
附图说明
16.图1为本发明全容式超低温常压液氢储罐的中心对称剖面结构示意图。
17.图2是本发明内罐的中心对称剖面结构示意图。
18.图3是本发明罐底保冷结构剖面结构示意图。
19.图4是本发明热角保护系统剖面结构示意图。
20.附图标记：1-穹顶；2-墙体；3-承台；4-桩基；5-玻璃棉；6-膨胀珍珠岩；7-弹性毡；8-内罐系统；9-罐底保冷系统；10-热角保护系统；11-吊顶；12-内罐底板；13-内罐主体；14-加强圈；15-玻璃砖；16-钢板；17-沥青毡；18-混凝土；19-间隙。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
22.实施例，如图1到图4所示，本发明公开了一种全容式超低温常压液氢储罐，每一步的具体实施如下：
23.一种全容式超低温常压液氢储罐，包括外罐系统，外罐系统包括穹顶1、墙体2、承台3及桩基4，4者是钢筋混凝土浇注而成的一体式结构。
24.外罐系统内部设有容置空间，穹顶1、墙体2及承台3分别设于容置空间的顶部、侧面及底部，桩基4安装于承台3的底部，桩基4为高承台3桩基4形式，为液氢储罐的外罐系统对外的固定结构。墙体2由钢筋混凝土材料建造，顶部和底部较厚，中间相对较薄。承台3由混凝土材料建造，中间位置薄外侧位置厚。穹顶1由钢筋混凝土材料浇筑成拱形，内表面安装不锈钢衬里板，内部安装氢气再回收管嘴和压力安全阀，能够保持罐内常压状态，实现罐内常压存储的功能。
25.内罐系统8设于容置空间内，内罐系统8和外罐系统之间具有间距，内罐系统8外侧和墙体2的间距之间设有罐壁保冷系统和热角保护系统10，内罐系统8的底部和承台3之间设有罐底保冷系统9。
26.如图2所示，内罐系统8包括内罐底板12、内罐主体13及吊顶11，内罐底板12和吊顶11分别密封于内罐主体13的底部和顶部。内罐主体13由03x20h16ar6(03代表碳含量、20-cr含量，16-镍含量)或具有相同性能的耐超低温材料制作，内罐主体13内侧安装一定数量加强圈14，能够在超低温环境中保持优良的力学特性。吊顶11为铝制结构，安装在内罐主体13正上方，通过连杆固定在穹顶1的内侧钢衬里下方。
27.如图3所示，罐底保冷系统9包括两层钢板16，两钢板16之间设有多层玻璃砖15，相邻两层玻璃砖15之间设有沥青毡17，两钢板16与玻璃砖15之间都浇注混凝土18，玻璃砖15和混凝土18之间同样设有沥青毡17。玻璃砖15设有3层，沥青毡17设有4层。
28.如图1所示，罐壁保冷系统包裹于所述内罐系统8侧面和顶面的外围。罐壁保冷系统包括玻璃棉5、膨胀珍珠岩6及弹性毡7，玻璃棉5覆盖于内罐系统8的顶部，铺设多层并压实后，具有良好的保冷效果。弹性毡7贴附于内罐系统8的外侧，在弹性毡7和墙体2之间填充所述膨胀珍珠岩6，压实后具有良好的保温效果。弹性毡7具有弹性，能够发挥一定的缓冲效果。
29.如图4所示，热角保护系统10设于墙体2内壁和罐底保冷系统9交汇处，包括玻璃砖15和钢板16，玻璃砖15封堵于墙体2和罐底保冷系统9交汇处，钢板16包裹于玻璃砖15的外围。热角保护系统10为长方体形，玻璃砖15的侧面和钢板16之间设有间隙19。
30.以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。


技术特征：
1.一种全容式超低温常压液氢储罐，包括外罐系统，所述外罐系统包括穹顶、墙体、承台及桩基，所述外罐系统内部设有容置空间，所述穹顶、所述墙体及所述承台分别设于所述容置空间的顶部、侧面及底部，所述桩基安装于所述承台的底部，其特征在于：还包括内罐系统，罐底保冷系统、罐壁保冷系统及热角保护系统，所述内罐系统设于所述容置空间内，所述内罐系统外侧和所述墙体之间设有罐壁保冷系统和热角保护系统，所述内罐系统的底部和所述承台之间设有罐底保冷系统。2.根据权利要求1所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述内罐系统包括内罐底板、内罐主体及吊顶，所述内罐底板和所述吊顶分别密封于所述内罐主体的底部和顶部。3.根据权利要求1所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述罐底保冷系统包括两层钢板，两钢板之间设有多层玻璃砖，相邻两层玻璃砖之间设有沥青毡，两钢板和玻璃砖之间浇注混凝土，玻璃砖和混凝土之间同样设有沥青毡。4.根据权利要求1所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述罐壁保冷系统包裹于所述内罐系统的外围，所述热角保护系统设于所述墙体内壁和所述罐底保冷系统交汇处。5.根据权利要求4所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述罐壁保冷系统包括玻璃棉、膨胀珍珠岩及弹性毡，所述玻璃棉覆盖于所述内罐系统的顶部，所述弹性毡贴附于所述内罐系统的外侧，在所述弹性毡和所述墙体之间填充所述膨胀珍珠岩。6.根据权利要求4所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：热角保护系统包括玻璃砖和钢板，玻璃砖封堵于所述墙体和所述罐底保冷系统交汇处，钢板包裹于玻璃砖。7.根据权利要求6所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述热角保护系统为长方体形，玻璃砖的侧面和钢板之间设有间隙。8.根据权利要求1所述的全容式超低温常压液氢储罐，其特征在于：所述穹顶上安装再回收嘴和压力安全阀。

技术总结
本发明公开了一种全容式超低温常压液氢储罐，包括外罐系统，所述外罐系统包括穹顶、墙体、承台及桩基，所述外罐系统内部设有容置空间，所述穹顶、所述墙体及所述承台分别设于所述容置空间的顶部、侧面及底部，所述桩基安装于所述承台的底部，还包括内罐系统，罐底保冷系统、罐壁保冷系统及热角保护系统，所述内罐系统设于所述容置空间内，所述内罐系统外侧和所述墙体之间设有罐壁保冷系统和热角保护系统，所述内罐系统的底部和所述承台之间设有罐底保冷系统。本发明能够对液氢进行超低温常压进行储存，且在具有良好的保冷效果。且在具有良好的保冷效果。且在具有良好的保冷效果。


技术研发人员：苏娟 姜永胜 郭鹰 叶忠志 郭冠群 李俊 易吉梅 陈程 苏龙龙 佟姝茜 郭琳 张喜兰
受保护的技术使用者：海洋石油工程股份有限公司
技术研发日：2021.10.21
技术公布日：2022/3/7