CN106939965B - 一种储罐防晃减震装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隔震减震技术领域，尤其涉及一种重大生命线工程隔震的储罐防晃减震装置，包括顶部开口的储罐罐体，在所述储罐罐体的内部分别设置有减晃阻尼橡胶及记忆阻尼装置，所述减晃阻尼橡胶与储罐罐体的形状匹配且外周与储罐罐体的内壁粘接，所述记忆阻尼装置设置在储罐罐体的开口位置，本发明的减晃阻尼橡胶为高阻尼橡胶，在罐体内部的液面晃动时可以产生回复拉力，并通过高阻尼橡胶的阻尼性能，在发生变形时可以产生一定的阻尼耗能功能，两方面的特性可以减轻液面的晃动，该装置中记忆阻尼装置包括记忆合金和高阻尼橡胶，在液面发生晃动时，由于其超弹性功能，在提供变形后的回复力的同时，提供滞回耗能功能，进一步减小罐体内部液面的晃动。
Description
技术领域
本发明涉及隔震减震技术领域，尤其涉及一种涉及重大生命线工程隔震的储罐防晃减震装置。
背景技术
众所周知，地震的破坏力极强，一次大的破坏性地震，如果发生在人口稠密、经济发达的地区或城市，在几十秒、甚至几秒钟内就会使成千上万的人在地震中丧生，成百上千幢建(构)筑物沦为废墟，给人类造成巨大的灾难。而作为生命线工程的特大型LNG储罐，由于贮罐本身面对地震是非常脆弱的，地震不仅导致其使用功能的丧失，其爆炸、火灾及环境污染更会引发灾难性的后果，这些贮罐所导致的损失将远远超过储罐本身和储液本身的经济价值。
在大型LNG储罐的底部设置橡胶隔震支座，可以起到较好的降低地震作用，起到保护上部设备的安全。但大型LNG储罐隔震与传统隔震建筑物不同，前者为刚体与液体的混合体，而后者为单一的刚体，前者的隔震更复杂。前者在遭受地震时，会引起液体的晃动，特别是采用隔震之后的大型LNG储罐，周期会更长，而液面晃动也为长周期，虽然隔震可以减轻上部整体的地震作用，但由于液面晃动周期和整体隔震周期都为长周期，两者由于太接近，会使液面晃动加剧，为了使整体隔震减轻地震作用的同时不使桶内液面晃动加大，需要在桶内采用一种特殊的减震装置来减少液面的晃动。
发明内容
本发明针对现有技术中的不足提供一种在大型LNG储罐结构的筒体里面具有减轻液面晃动、具有较大耗能功能的储罐防晃减震装置，该装置竖向不承担竖向荷载，发生液面晃动时能提供较大的阻尼力，该装置在经历较大地震后如出现损坏，可以方便拆除和更换。
本发明通过以下技术方案实现该目的：
一种储罐防晃减震装置，包括顶部开口的储罐罐体，在所述储罐罐体的内部分别设置有减晃阻尼橡胶及记忆阻尼装置，所述减晃阻尼橡胶与储罐罐体的形状匹配且外周与储罐罐体的内壁粘接，将储罐罐体分为上下两个腔体，所述减晃阻尼橡胶开设有若干用于液体通过的通孔，所述记忆阻尼装置设置在储罐罐体的开口位置，包括顶部橡胶以及紧贴设置在该顶部橡胶外侧的记忆合金，所述顶部橡胶的外周与储罐罐体的内壁粘接，所述记忆合金的端部通过螺栓与储罐罐体的罐壁连接。
作为优选的，所述减晃阻尼橡胶设置在储罐罐体的中部高度位置。
进一步的，还包括设置在储罐罐体开口处的顶部加强环梁，所述顶部加强环梁环绕紧固在储罐罐体的外壁。
其中，所述记忆合金的端部穿过储罐罐体的罐壁与顶部加强环梁，通过端头螺栓连接。
更进一步的，所述储罐罐体的底部设置有储罐底座。
作为优选的，所述储罐罐体呈圆形、方形或正多边形。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明的减晃阻尼橡胶为高阻尼橡胶，在罐体内部的液面晃动时一方面可以产生回复拉力，另一方面通过高阻尼橡胶的阻尼性能，在发生变形时可以产生一定的阻尼耗能功能，两方面的特性可以减轻液面的晃动。
2、该装置中记忆阻尼装置包括记忆合金和高阻尼橡胶，在液面发生晃动时，由于其超弹性功能，在提供变形后的回复力的同时，提供滞回耗能功能，进一步减小罐体内部液面的晃动。
3、该装置中减晃阻尼橡胶与顶部橡胶均与罐体内壁粘接，记忆合金采用端头螺栓与罐体相连，安装、拆卸方便。
4、该装置简单明了，易制作，安装及拆卸方便，成本低。
附图说明
图1为本发明的储罐防晃减震装置的结构示意图。
图2为本发明的储罐防晃减震装置的内部结构示意图。
图中：1-储罐罐体，2-减晃阻尼橡胶，21-通孔，3-记忆阻尼装置，31-顶部橡胶，32-记忆合金，4-螺栓，5-顶部加强环梁，6-储罐底座。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例1。
如图1-2所示，本实施例提供一种储罐防晃减震装置，包括顶部开口的储罐罐体1，在所述储罐罐体1的内部分别设置有减晃阻尼橡胶2及记忆阻尼装置3，所述减晃阻尼橡胶2与储罐罐体1的形状匹配且外周与储罐罐体1的内壁粘接，将储罐罐体1分为上下两个腔体，所述减晃阻尼橡胶2开设有若干用于液体通过的通孔21，所述记忆阻尼装置3设置在储罐罐体1的开口位置，包括顶部橡胶31以及紧贴设置在该顶部橡胶31外侧的记忆合金32，所述顶部橡胶31的外周与储罐罐体1的内壁粘接，所述记忆合金32的端部通过螺栓4与储罐罐体1的罐壁连接。
作为优选的，所述减晃阻尼橡胶2设置在储罐罐体1的中部高度位置。
进一步的，还包括设置在储罐罐体1开口处的顶部加强环梁5，所述顶部加强环梁5环绕紧固在储罐罐体1的外壁。所述顶部加强环梁5一方面可以显著提高出罐罐体顶部开口处的结构强度，防止在地震过程中因为内部液体的晃动而导致的出罐罐体损坏，另一方面所述记忆合金32的端部穿过储罐罐体1的罐壁与顶部加强环梁5，通过端头螺栓4连接，进一步提高了记忆阻尼装置3的连接牢固性。
更进一步的，所述储罐罐体1的底部设置有储罐底座6。所述储罐底座6的面积大于储罐罐底的面积，进一步提高其稳定性。
作为优选的，所述储罐罐体1呈圆形、方形或正多边形，或者其它可行的任意形状，储罐底座6、储罐罐体1及顶部加强环梁5不仅限于钢材，也可以是铜、铝型材等其他刚性材料。
当储罐结构遇到地震或较大风载作用时，罐体内部液体带动中部的减晃阻尼橡胶2和顶部橡胶31发生张拉变形，两部分的橡胶产生张拉回复力，同时因橡胶为高阻尼橡胶，发生变形的同时产生阻尼耗能功能，减轻罐体内部液体晃动；顶部橡胶31发生张拉变形带动上部紧邻的记忆合金32，因记忆合金32具有超弹性功能，发生变形的同时产生超弹性回复力和滞回耗能功能，进一步减小罐体内部内液体的晃动。如该装置在大地震中发生损坏，拆除记忆阻尼装置3两端的螺栓4，移除损坏的记忆合金32，同时拆除顶部橡胶31，将罐体内部液体输出，拆除中间高度的减晃阻尼橡胶2，重新将新的减晃阻尼橡胶2与罐体內壁粘接上，灌注液体进入罐体，待灌满后，将顶部橡胶31粘接在罐体内壁上，插入端部销钉，将记忆合金32连接上，可以重新为减轻筒内液体的晃动发挥功能。
具体实施时，先将储罐底座6与储罐罐体1进行焊接，形成可以储藏液体的罐体，再将顶部加强环梁5与储罐罐体1在顶部焊接，减晃阻尼橡胶2粘接固定在储罐罐体1内部中间高度部位，在储罐罐体1中注入需要储藏的液体，待液体灌注到一定高度后，将顶部橡胶31与储罐罐体1在液体顶部一定高度处与之粘接，形成具有两道阻尼橡胶、带储藏液体的罐体，最后将端头螺栓4穿过顶部加强环梁5及储罐罐体1的罐壁，将紧贴顶部橡胶31外侧设置的记忆合金32通过在一条直线上的端头螺栓4连成记忆阻尼装置3。
当储罐结构遭受较大风荷载或地震时，隔震装置的上部罐体将发生较大的水平运动，而隔震结构的周期因与储罐罐体1内部的液体同为长周期，此时会激励罐体内部储藏的液体发生较大的晃动，液体的晃动将带动储罐罐体1内部的减晃阻尼橡胶2和顶部橡胶31发生张拉变形，而减晃阻尼橡胶2和顶部橡胶31均为具有高阻尼特性的橡胶，在高阻尼橡胶张拉变形时，不仅可以提供让液体降低液面晃动程度的回复力，同时其阻尼性能也发挥出来，起到耗能能量的作用，降低储藏液体的晃动程度；当顶部橡胶31在液体晃动的情况下，其将会被顶得凸出，此时紧贴其外侧设置的记忆合金32两端由于被端头螺栓4固定在罐壁上而被拉长，记忆合金32将发挥其超弹性的功能，即形成耗能功能的滞回圈，发挥其阻尼耗能特性，进一步减少筒体内部储藏液体的晃动程度。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种储罐防晃减震装置，包括顶部开口的储罐罐体，其特征在于，在所述储罐罐体的内部分别设置有减晃阻尼橡胶及记忆阻尼装置，所述减晃阻尼橡胶与储罐罐体的形状匹配且外周与储罐罐体的内壁粘接，将储罐罐体分为上下两个腔体，所述减晃阻尼橡胶开设有若干用于液体通过的通孔，所述记忆阻尼装置设置在储罐罐体的开口位置，包括顶部橡胶以及紧贴设置在该顶部橡胶外侧的记忆合金，所述顶部橡胶的外周与储罐罐体的内壁粘接，所述记忆合金的端部通过螺栓与储罐罐体的罐壁连接。
2.根据权利要求1所述的储罐防晃减震装置，其特征在于，所述减晃阻尼橡胶设置在储罐罐体的中部高度位置。
3.根据权利要求1所述的储罐防晃减震装置，其特征在于，还包括设置在储罐罐体开口处的顶部加强环梁，所述顶部加强环梁环绕紧固在储罐罐体的外壁。
4.根据权利要求3所述的储罐防晃减震装置，其特征在于，所述记忆合金的端部穿过储罐罐体的罐壁与顶部加强环梁，通过端头螺栓连接。
5.根据权利要求1所述的储罐防晃减震装置，其特征在于，所述储罐罐体的底部设置有储罐底座。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的储罐防晃减震装置，其特征在于，所述储罐罐体呈圆形、方形或正多边形。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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