3. 威金斯型干式罐

威金斯(WIGGINS)型干式罐的主要部分有底板、侧板、顶板、可动活塞、套筒式护栏、活塞护栏及为了保持气密作用而特制的密封帘和平衡装置等，如图6-11所示。

 

底板及侧板1/3高(外层密封帘和罐体的连接点)以下部分要求密封，侧板1/3高以上至罐顶不要求密封，在此段罐壁上设置了一定数量的通风窗，并且沿竖向每隔1.8m处设有检查门。通过检查门可以进入套筒护栏顶部四周的人行道，人行道可以作为检查工作用的安全平台，在罐体外部另设旋梯以便走到门口。

罐顶是中间拱起的，四周设有栏杆扶手。为了防止活塞倾斜，滑轮是沿拱顶周围按一定的间距排列的，滑轮上设有一端连到活塞而另一端连到外部平衡重块的缆绳。外部平衡重块是沿罐壳外壁上的导轨运行的，在一个平衡重块上装有指针，可以在垂直标尺上指示所储存气体的体积。

活塞上设置了一圈护栏称为活塞护栏，它的构造是由支撑构件和特殊形状的波纹围板所组成。围板的作用是使密封帘能够卷开到套筒护栏的内表面上。套筒护栏的构造与活塞护栏相似，同时也装有围板，在围板上的外层密封帘可以卷开到罐壳壁上。在活塞护栏及套筒护栏之间以及在套筒护栏与罐壳之间有足够的间隙，故在活动部分之间没有摩擦，活塞的升降运动非常灵活平稳，也很少倾斜。

密封帘的材料必须具有耐腐蚀性能，并且要有较好的力学性能(具有良好的弹性柑韧性)。

目前密封帘采用的材料是聚氯丁合成橡胶弹性体，并且由特殊的尼龙布加强而制成的。这种尼龙布具有很高的抗拉强度。

当活塞带起在罐壳凸台上的套筒护栏以后，燃气的压力略有增加，为了获得较高的压力，在活塞上面需加重块。在整个活塞行程中，燃气的压力基本上保持不变，可达6000Pa。

威金斯型于式罐的各项参数如表6-2所示。

 

 

在高压储气罐中燃气的储存原理与前述低压储气罐有所不同，即其几何容积固定不变，而是靠改变其中燃气的压力来储存燃气的，故称定容储罐。由于定容储罐没有活动部分，因此结构比较简单。

高压罐可以储存气态燃气，也可以储存液态燃气。根据储存的

介质不同，储罐设有不同的附件，但所有的燃气储罐均设有进出口管、安全阀、压力表、人孔、梯子和平台等。

当燃气以较高的压力送入城市时，使用低压罐显然是不合适的，这时一般采用高压罐。当气源以低压燃气供应城市时，是否要用高压罐则必须进行技术经济比较后确定。

高压罐按其形状可分为圆筒形和球形两种。

1. 储罐的构造

(1) 圆筒形罐的构造

圆筒形罐(图6-12)是由钢板制成的圆筒体和两端封头构成的容器。封头可为半球形、椭圆形和碟形。圆筒形罐根据安装的方法可以分为立式和卧式两种。前者占地面积小，但对防止罐体倾倒的支柱及基础要求较高。后者占地面积大，但支柱和基础做法较为简单。如果罐体直接安装在混凝土基础上时，其接触面之间由于容易积水而加速罐的腐蚀，故卧式储罐罐体都设钢制鞍式支座。支座与基础之间要能滑动，以防止罐体热胀冷缩时产生局部应力。

 

(2) 球形罐的构造

球形罐通常由分瓣压制的钢板拼焊组装而成。罐的瓣片分布颇似地球仪，一般分为极板、南北极带、南北温带、赤道带等。罐的瓣片也有类似足球外形的。这两种球形罐如图6-13所示。

球形罐的支座一般采用赤道正切式支柱、拉杆支撑体系，以便把水平方向的外力传到基础上。设计支座时应考虑到罐体自重、风压、地震力及试压的充水重量，并应有足够的安全系数。

燃气的进出气管一般安装在罐体的下部，但为了使燃气在罐体内混合良好，有时也将进气管延长至罐顶附近。为了防止罐内冷凝水及尘土进入进、出气管内，进出气管应高于罐底。

为了排除积存于罐内的冷凝水，在储罐的最下部，应安装排污管。

在罐的顶部必须设置安全阀。

储罐除安装就地指示压力表外，还要安装远传指示控制仪表。此外根据需要可设置温度计。

储罐必须设防雷静电接地装置。

储罐上的人孔应设在维修管理及制作储罐均较方便的位置，一般在罐顶及罐底各设置一个人孔。

容量较大的圆筒形罐与球形罐相比较，圆筒形罐的单位金属耗量大，但是球形罐制造较为复杂，制造安装费用较高，所以一般小容量的储罐多选用圆筒形罐，而大容量的储罐则多选用球形罐。

2. 储气量的计算

高压储气罐的有效储气容积可按下式计算：

 

式中V——储气罐的有效储气容积，m³；

V_c——储气罐的几何容积，m³；

 p——最高工作压力，MPa

p_c——储气罐最低允许压力，MPa，其值取决于罐出口处连接的调压器最低允许进口压力；

p₀——大气压，MPa。

储罐的容积利用系数，可用下式表示：

 

通常储气罐的工作压力已定，欲使容积利用系数提高，只有降低储气罐的剩余压力，而后者又受到管网中燃气压力的限制。为了使储罐的利用系数提高，可以在高压储气罐站内安装引射器，当储气罐内燃气压力接近管网压力时，就开动引射器，利用进入储气罐站的高压燃气的能量把燃气从压力较低的罐中引射出来，这样可以提高整个罐的容积利用系数。但是利用引射器时，要安设自动开闭装置，否则管理不妥，会破坏正常工作。

图6-14所示是天然气门站。在低峰时，由燃气高压干线来的燃气一部分经过一级调压进入高压球罐，另一部分经过二级调压进入城市；在高峰时，高压球罐和经过一级调压后的高压干管来气汇合经过二级调压送入城市。为了提高储罐的利用系数，可在站内安装引射器，当储气罐内的燃气压力接近管网压力时，可以利用高压干管的高压燃气把燃气从压力较低的罐中引射出来，以提高整个罐站的容积利用系数。为了保证引射器的正常工作，球阀7(a)、(b)、(c)、(d)必须能迅速开启和关闭，因此应设电动阀门。引射器工作时，7(b)、7(d)开启，7(a)、7(c)关闭。引射器除了能提高高压储罐的利用系数之外，当需要开罐检查时，它可以把准备检查的罐内压力降到最低，减少开罐时所必须放散到大气中的燃气量，以提高经济效益，减少大气污染。

为了保证储配站正常运行，高压干管来气在进入调压器前还需除尘、加臭和计量。