專利名稱：一種新型儲油庫的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于一種原油存儲裝置。
背景技術：
石油和各種液體化學品的儲存設備---儲罐是石油化工裝備和儲運系統(tǒng)設施的重要組成部分。目前廣泛適用的辦法是用儲油罐儲油，我國一些石油企業(yè)就是使用這種方式儲備的。按容量來說，一般立體圓筒形儲罐的容積大于1萬立方米以上稱為大型儲罐，近四十年來，儲罐向大型化迅速發(fā)展。1962年美國首先建成了10萬立方米大型浮頂原油罐(直徑87米，罐高約21米)。1963-1964年間荷蘭歐羅巴港建成了4臺10萬立方米浮頂油罐。1967年委內(nèi)瑞拉建成了15萬立方米的浮頂油罐(直徑115米，罐高14.6米)。1971年日本建成了16萬立方米的浮頂油罐，其直徑達109米，罐高17.8米。接著沙特阿拉伯建成20萬立方米的巨型儲罐，其直徑達110米，高22.5米。我國于1985年從日本引進10萬立方米浮頂罐的設計和施工技術，并在秦皇島建造了10萬立方米單盤浮頂罐，其后十余年間已建造10萬立方米大型儲罐20多臺。
從經(jīng)濟角度分析儲罐的大型化可使(1)占地面積減??；(2)節(jié)省罐區(qū)的(包括管網(wǎng)和配件)的總投資；(3)節(jié)省鋼材和基地工程材料。因此儲罐的大型化對實現(xiàn)石油的大型儲備有相當大的經(jīng)濟效益。然而根據(jù)目前的技術水平，考慮到罐的經(jīng)濟尺寸，其容量一般稍大于15萬立方米，在此情況下，建造更大型化的儲油設備成為迫切需要。
然而，諸多的限制條件使儲罐的大型化發(fā)展面臨嚴峻的挑戰(zhàn)。
(1)油罐成本不菲，儲罐的大型化要求儲罐的鋼板越來越厚，因此儲罐的大型化一定程度受最大板厚的限制。對于大型儲罐由于高強度鋼的采用與罐壁較厚會對脆性破壞更加敏感。因為①當儲罐基礎發(fā)生不均勻下沉時，儲罐的壓力大大超過水壓時的應力。②由于儲罐的尺寸很大，不可能進行整體消除殘余應力的熱處理。③若建罐地區(qū)的最低日平均溫度較低(如-20℃)，碳鋼或低合金鋼的使用溫度可能低于脆性轉變溫度時，材料的韌性將急劇下降。大型油罐對罐體材料提出了很高的綜合性能要求高強度、高沖擊力、低有害雜質(zhì)硫和磷含量、良好的可焊性和低焊接裂紋敏感性組成(Pcm)。同時，為了保證現(xiàn)場施工的焊接效率，罐體材料在承受大線能量焊接(100kJ/cm)的條件下，焊接熱影響區(qū)晶粒不過分長大，施焊后仍保持良好的強韌性。對鋼材的要求是大型儲罐的成本居高不下的重要原因。
(2)儲罐大型化后，對焊接質(zhì)量提出了更嚴格的要求，而焊接質(zhì)量直接關系儲罐的防滲問題。對焊接質(zhì)量的要求必然導致成本的提高。
(3)儲罐的大型化對于給定的容量從理論上說存在建設費用(包括罐體和基礎的綜合造價)合理的尺寸組合問題。罐的高度由于地基耐力或基礎的造價以及其他的原因不可能有更大的變化，主要是增加直徑。日本《消防法》從消防方面考慮規(guī)定罐的高度以24米為限。隨著高度的增大對消防方面要求更高，一旦發(fā)生火災，如果事先沒有預防措施和技術措施，危害巨大。因此，無論是從經(jīng)濟還是技術角度都決定了，單個儲罐向大型化發(fā)展面臨巨大困難。
(4)大型化的儲罐組在一定程度上能夠解決大容量的儲存問題。按《國內(nèi)石油庫設計規(guī)范》(GB50074-2002)的規(guī)范，同一個浮頂罐組總容量不應大于60萬立方米。在《石油庫設計規(guī)范》(GBJ74-84)的1995年修訂版中，浮頂油罐之間的防火距離為24米。由此可見，單個儲罐不僅造價高，而且整個庫區(qū)需要占用大片的土地，不僅增加了基礎的造價和消防監(jiān)控方面的成本，大面積占地還會造成土地的浪費。
技術內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種大型儲油庫，實現(xiàn)儲油庫的大容量，低成本，結構優(yōu)化，管理高效和高的安全性，克服現(xiàn)有儲罐大型化中遇到的鋼材焊接、防滲能力等方面的限制，為大型原油儲備困難提供一條可能的解決途徑。
本實用新型技術方案如下一種新型儲油庫，包括進油管、出油管和浮頂，其特征在于(1)庫體為長方體形，其側壁從內(nèi)至外依次由鋼板層和混凝土澆注層組成，庫體底部為混凝土底層；(2)混凝土澆注層外壁與加固體緊相連；(3)中空長方體浮頂單元通過螺栓連接組成浮頂，浮頂四周固連接有彈性密封件，并可沿鋼板層內(nèi)壁上下浮動。
通過螺栓連接的中空長方體浮頂單元之間設置有密封材料。
浮頂上方設置有人孔，便于檢修。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有的優(yōu)點(1)地基是鋼筋混凝土結構，與整個庫體建造為一體，結構簡單。滿足承壓要求的同時，減弱了地基的不均勻沉降以及地震對整個庫體的危害。
(2)側壁由混凝土澆注層和內(nèi)側鋼板層組成，有利于防滲和實現(xiàn)浮頂?shù)拿芊狻?br> (3)整體式的鋼筋混凝土澆注主結構，減少了對優(yōu)質(zhì)鋼材的需求，同時焊接比重以及要求大幅度降低，節(jié)約了成本，提高了整體強度及防滲能力，可以建筑百萬立方米油庫。
(4)浮頂結構簡單，安裝、拆卸方便。


圖1為本實用新型結構構造示意圖。
圖2為本實用新型庫體油管分布方式。
圖3為本實用新型儲油庫俯視圖，左上角方塊表示部分浮頂剖面圖。
圖4為浮頂單元連接放大圖。
圖5為浮頂與庫體側壁連接圖。
圖6為油庫的縱向剖面圖。
圖中標號說明1——加固體2——混凝土澆注層3——鋼板層4——庫體 6——進油管 7——混凝土底層9——出油管10——浮頂單元 11——密封材料12——螺栓 13——浮頂 14——彈性密封件15——下游壩 16——人孔 17——上游壩具體實施方式
參見圖1至圖5，本實用新型儲油庫結構構造如下庫體(4)為長方體形，進油管(6)與庫體(4)底部設置的進油孔相連接并通向庫體(4)外部上方，庫體(4)側壁設置有出油管(9)；庫體(4)側壁從內(nèi)至外依次由鋼板層(3)和混凝土澆注層(2)組成，庫體(4)底部為混凝土底層(7)；混凝土澆注層(2)外壁與加固體(1)緊相連；中空長方體浮頂單元(10)通過螺栓(12)連接組成浮頂(13)，浮頂(13)四周固連接有彈性密封件(14)，并可沿鋼板層(3)內(nèi)壁上下浮動；通過螺栓(12)連接的中空長方體浮頂單元(10)之間設置有密封材料(11)；浮頂(13)上方設置有人孔(16)，便于進行檢修。
所述的浮頂(13)可沿鋼板層(3)內(nèi)壁上下浮動是指當進油管(6)向庫體(4)內(nèi)進油時，油液面上升，帶動浮頂(13)向上浮動；反之，則向下浮動。
如圖6所示，設計在天然峽谷中依附山體建造一個500m×68m×60m的以鋼筋混為主構架的百萬立方米儲油庫，具體設計方案如下A.在天然峽谷中建筑儲油庫，以山體為前后加固體(1)，以上游壩(17)和下游壩(15)為左右加固體(1)。
B.混凝土底層(7)和混凝土澆注層(2)的處理基于建筑學的理論，建筑長500米，寬68米，厚0.5米的鋼筋混凝土結構，地基的內(nèi)壁采用復合土工膜防滲，以滿足承壓，抗變形及防滲的要求。
C.混凝土澆注層(2)與加固體(1)的結合方式。加固體(1)在此為左右側壁的山體，山體用鋼筋混凝土澆鑄平整，其內(nèi)壁有鋼板通過鋼筋與山體連接。鋼筋一端與打入山體中的螺釘尾部相焊接，另一端與內(nèi)壁鋼板焊接。
D.庫體前后加固體借鑒了水庫建造中重力壩的設計思路，在此，其中上游壩(17)采用平板支墩式。壩高58m，支墩中心距5.5m，上游坡度40°，支墩頂部厚度0.46m，底部厚度1.48m，平板頂部厚度0.5m，底部厚度1.9m。下游壩(15)采用重力支墩式。壩高60m，支墩中心距16m，支墩頂部厚度3.0m，底部厚度4.8m，大頭厚度13m，底寬44m。壩的兩端伸入山體內(nèi)部，依靠山體的支撐作用，從而增強壩的強度。
E.進油管(6)通過庫體(4)側壁引至山頂上端。
F.浮頂(13)結構由于整個庫體內(nèi)部為一整體，浮頂(13)采用拼裝的方式由1428塊12m(長)×2m(寬)×0.08m(高)內(nèi)部有加強筋的中空長方體浮頂單元(10)通過螺栓(12)緊密連接成500m×40m×0.08m的長方體結構。連接處設置有密封材料(11)密封，中部開有人孔(16)。浮頂(13)四周固連接有彈性密封件(14)，彈性密封件(14)以聚氯乙烯為芯子，以尼龍織布加強的丁腈橡膠作為覆蓋層，以丁腈橡膠作為襯里層，實現(xiàn)密封。
將油庫建造在兩山之間，與現(xiàn)有技術相比，本實施例具有更多優(yōu)點，在峽谷中修建大型油庫，避免了土地資源的浪費；減少了占用土地的成本；易于實現(xiàn)整體的管理與監(jiān)控。側壁與山體及地基連為一體，側壁所受的壓力大部分由山體承擔，因而內(nèi)壁鋼板的材質(zhì)要求大幅度降低，側壁的內(nèi)側是在混凝土平面上緊貼一層鋼板，防滲的同時有利于實現(xiàn)浮頂?shù)拿芊狻?br> 權利要求1.一種新型儲油庫，包括進油管(6)、出油管(9)和浮頂(13)，其特征在于庫體(4)為長方體形，其側壁從內(nèi)至外依次由鋼板層(3)和混凝土澆注層(2)組成，庫體底部為混凝土底層(7)；混凝土澆注層(2)外壁與加固體(1)緊相連；中空長方體浮頂單元(10)通過螺栓(12)連接組成浮頂(13)，浮頂(13)四周固連接有彈性密封件(14)，并可沿鋼板層(3)內(nèi)壁上下浮動。
2.根據(jù)權利要求1所述的儲油庫，其特征在于通過螺栓(12)連接的中空長方體浮頂單元(10)之間設置有密封材料(11)。
3.根據(jù)權利要求1所述的儲油庫，其特征在于浮頂(13)上方設置有人孔(16)。
專利摘要本實用新型公開了一種新型儲油庫，該儲油庫庫體為長方體形，其側壁從內(nèi)至外依次由鋼板層和混凝土澆注層組成，庫體底部為混凝土底層；混凝土澆注層外壁與加固體緊相連；中空長方體浮頂單元通過螺栓連接組成浮頂，浮頂四周固連接有彈性密封件，并可沿鋼板層內(nèi)壁上下浮動。本實用新型地基是鋼筋混凝土結構，與整個庫體建造為一體，結構簡單，滿足承壓要求的同時，減弱了地基的不均勻沉降以及地震對整個庫體的危害；整體式的鋼筋混凝土澆注主結構，減少了對優(yōu)質(zhì)鋼材的需求，同時焊接比重以及要求大幅度降低，節(jié)約了成本，提高了整體強度及防滲能力，可以建筑百萬立方米油庫；浮頂結構簡單，安裝、拆卸方便。
文檔編號E04H7/18GK2937361SQ20062007901
公開日2007年8月22日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權日2006年5月19日
發(fā)明者王佰文, 王亮, 陳穎琦, 張永芳, 楊博 申請人:西北大學