CN111776511A - 矩阵式蜂巢状存储井 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矩阵式蜂巢状存储井，包括阵列设置的若干个油气存储井，若干个所述油气存储井均设置在地下，若干个所述油气存储井之间形成地面通道；所述油气存储井的内壁包括外而内依次设置的水密隔离层、支撑结构层和内衬层，所述水密隔离层包括外而内依次设置的外层、中间层和内层，所述中间层分别连接所述外层和所述内层，所述外层和所述内层之间形成隔水腔，所述中间层设置在所述隔水腔内，并且所述中间层呈波浪状。相对于传统的地上油罐的存储方式，这种矩阵式蜂巢状存储井可以大规模存储石油、天然气等战略储备物资，并且具有节能、低碳的优势。

Description

矩阵式蜂巢状存储井

技术领域

本发明涉及油气存储领域，尤其是涉及一种矩阵式蜂巢状存储井。

背景技术

自从第二次工业革命之后，石油就成为了世界上，最重要的物资之一，国 家的发展壮大，离不开石油。在国际舞台上，石油作为一种重要资源和战略储 备物资，一直都受到各国关注。为了保证供应以及应付可能出现的国际形势， 石油的存储也越来越受到各个国家的重视。

目前，全球储油库主要包括：1)金属油罐，金属油罐是一种采用钢板材料 焊成的容器，目前较为常见的是一种代号叫A3F的平炉沸腾钢，寒冷地区采用 的是A3平炉镇静钢，超过10000m³的大容积油罐采用是高强度的低合金钢；2) 非金属油罐，分为土油罐、砖油罐、石砌油罐、钢筋混凝土油罐、玻璃钢油罐 等，非金属油罐可减少蒸发损耗，降低火灾危险性，能承受较大的外压，适宜 建造地下式或半地下式油罐；3)地上油罐，地上油罐主要是指油罐基础高于或 等于相邻区域最低标高的油罐，地上油罐易于建造，便于管理和维修，但蒸发 损耗大，火灾危险性较大；4)地下油罐，地下油罐的罐内最高油面液位低于相 邻区域的最低标高0.2m，并且地下油罐的覆土厚度不小于0.5m，地下油罐损耗 低、低温储存，安全性高、火灾的危险性小。

相比较而言，地下油罐具有相对造价低、施工速度快、占地面积小、环境 效果好、装卸速度快、隐蔽性强、经营管理费用低、安全性高、抗轰炸、有利 于战时防备等优势。

我国目前有3.4亿辆机动车，每日将会消耗大量石油。但我国的备用能源远 不及美国和日本。一旦爆发战争，国内储油能够支撑多久？受资源限制，未来我 国石油对外依存度还会进一步提高，石油安全形势不容乐观。

为加强我国石油安全应合理利用地下空间，增加国家的能源安全砝码，以 新基建方式增加国家战略石油储备，即拉动内需，促使资本流动性，同时提振 国内经济和相关产业，并以此提升国家能源安全建设，以国家之力规范石油储 备，以国家储备为主多种经济体储备为辅，网格化战略布局，使我国战略“油”、 “天然气”储备达到一个安全的抗风险范围。

综上所述，我国亟需一种可以大规模存储石油、天然气等战略储备物资， 并且具有节能、低碳等优势的矩阵式蜂巢状存储井。

发明内容

基于此，有必要提供一种可以大规模存储石油、天然气等战略储备物资， 并且具有节能、低碳等优势的矩阵式蜂巢状存储井。

一种矩阵式蜂巢状存储井，包括阵列设置的若干个油气存储井，若干个所 述油气存储井均设置在地下，若干个所述油气存储井之间形成地面通道；

所述油气存储井的内壁包括外而内依次设置的水密隔离层、支撑结构层和 内衬层，所述水密隔离层包括外而内依次设置的外层、中间层和内层，所述中 间层分别连接所述外层和所述内层，所述外层和所述内层之间形成隔水腔，所 述中间层设置在所述隔水腔内，并且所述中间层呈波浪状。

这种矩阵式蜂巢状存储井，通过阵列设置的若干个油气存储井来存储石油、 天然气等战略储备物资，油气存储井均设置在地下，通过竖井盾构法盾构挖掘 的方式即可完成油气存储井的挖掘，并且设置在地下的油气存储井也省去了温 度调节方面的能量支出，油气存储井的内壁包括外而内依次设置的水密隔离层、 支撑结构层和内衬层，从而可以实现隔水。

相对于传统的地上油罐的存储方式，这种矩阵式蜂巢状存储井可以大规模 存储石油、天然气等战略储备物资，并且具有节能、低碳的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为一实施方式的矩阵式蜂巢状存储井的结构示意图。

图2为如图1所示的矩阵式蜂巢状存储井的油气存储井的放大的横截面的 结构示意图。

图3为如图2所示的油气存储井的水密隔离层的放大的横截面的结构示意 图。

图4为另一实施方式的油气存储井的横截面的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示的一实施方式的矩阵式蜂巢状存储井，包括阵列设置的若干个 油气存储井100，若干个油气存储井100均设置在地下，若干个油气存储井100 之间形成地面通道。

结合附图，本实施方式中，油气存储井100均为圆柱状，便于施工。

结合附图，本实施方式中，地面通道包括主通道220和支通道240。

一般来说，主通道220将阵列设置的若干个油气存储井100分隔形成若干 个区域，主通道220供运载车辆通行；支通道240设置在相邻的两个油气存储 井100，支通道240供消防车辆通行。

结合图2和图3，油气存储井100的内壁包括外而内依次设置的水密隔离层 120、支撑结构层140和内衬层160，水密隔离层120包括外而内依次设置的外 层122、中间层124和内层126，中间层124分别连接外层122和内层126，外 层122和内层126之间形成隔水腔128，中间层124设置在隔水腔128内，并且 中间层124呈波浪状。

这种矩阵式蜂巢状存储井，通过阵列设置的若干个油气存储井100来存储 石油、天然气等战略储备物资，油气存储井100均设置在地下，通过竖井盾构 法盾构挖掘的方式即可完成油气存储井100的挖掘，并且设置在地下的油气存 储井100也省去了温度调节方面的能量支出，油气存储井100的内壁包括外而 内依次设置的水密隔离层120、支撑结构层140和内衬层160，从而可以实现隔 水。

相对于传统的地上油罐的存储方式，这种矩阵式蜂巢状存储井可以大规模 存储石油、天然气等战略储备物资，并且具有节能、低碳的优势。

更优选的，中间层124的浪峰与外层122和内层126的二者之一连接，中 间层124的浪峰与外层122和内层126的二者之另一连接。

波浪状的中间层124分别连接外层122和内层126，中间层124的浪峰与外 层122和内层126的二者之一连接，中间层124的浪峰与外层122和内层126 的二者之另一连接，这样的设置大幅度提高了水密隔离层120的隔水性能和机 械强度，一方面，中间层124提供外层122和内层126之间的机械支撑，另一 方面，即便是外层122和/或内层126内层破裂，只要中间层124未破损，水密 隔离层120依然可以起到隔水的作用。

水密隔离层120可以选择各种类型的隔水材料制备，例如，钢筋混凝土配 合隔水胶。

具体来说，水密隔离层120为隔水复合材料建筑3D打印得到的模块化结构。

具体来说，支撑结构层140为竹缠绕复合材料建筑3D打印得到的模块化结 构。

竹缠绕复合材料是一种用浸润树脂胶粘剂的竹材通过缠绕工艺加工成型的 新型生物基材料，充分发挥了竹材轴向拉伸强度高的特性。由于其将竹子资源 可再生、固碳储碳、质轻高强、加工过程低碳节能、使用过程绿色环保、可生 物降解、成本低廉的优异特性应用到工业产品领域，使竹缠绕复合材料制品具 有优异的综合性能，可大幅度减少钢材材、塑料、玻璃纤维、钢筋混凝土等传 统高能耗、高污染材料的使用，具有广阔的发展前景。

通过对集成竹材、层积竹材、竹纤维板或重组竹材等竹材半成品的刨切加 工获得薄竹片，然后将薄竹片作为一种增强材料，使用低成本的氨基树脂进行 胶合连接，从而可以得到竹缠绕复合材料。

具体来说，内衬层160为波纹状的碳钢衬板。

波纹状的结构极大的提高了内衬板160的机械强度，而碳钢的材质也使得 内衬板160具有一定的柔性，在面对极端情况(例如，地下运动)时，内衬板 160不易破损，从而可以避免油气存储井100内的石油或天然气的泄露。

结合图4，在另一个实施方式中，油气存储井2100为圆柱状，油气存储井 2100的内壁的结构与图2中的油气存储井100一致，并且油气存储井2100被隔 离结构2110分隔形成至少两个扇形的油气存储腔2120。具体来说，在该实施方 式中，油气存储腔2120为四个。

回到图1，矩阵式蜂巢状存储井还包括消防储水井300，一个消防储水井300 周围设置有六个油气存储井100，六个油气存储井100围成第一正六边形101， 并且六个油气存储井100均位于第一正六边形101的六个角上，六个油气存储 井100中的每一个油气存储井100与消防储水井300的距离相等。

这样的设置，主要是为了确保每一个油气存储井100至少与一个消防储水 井300相邻。

更优选的，每一个油气存储井100均与两个消防储水井300相邻。

结合附图，本实施方式中，油气存储井100和消防储水井300的外围均由 地面通道围成呈第二正六边形102，并且地面通道上设有消防栓260。

具体来说，第二正六边形102的每一个角上均设有一个消防栓260。

这样可以最大程度的保证消防安全需求。

油气存储井100的顶部设有泥土覆盖层以及贯穿泥土覆盖层的连通管道 180，连通管道180将相邻的两个油气存储井100连通。

结合图1，连通管道180将相邻的两个油气存储井100连通，从而可以确保 每一个区域内的所有油气存储井100均连通在一起，这样运输车辆就不需要驶 入支通道240内对设置在内部的油气存储井100进行操作，只需要在主通道220 上对设置在主干道220旁边的油气存储井100进行操作。

本实施方式中，油气存储井100上还设有主管道190，主管道190与连通管 道180连通，并且主管道190用运输车辆存入或取出油气。

具体来说，主管道190的一端设置在主干道220旁边，主管道190的另一 端与邻近主干道220的一个油气存储井100连通，由于连通管道180将一个区 域内的所有油气存储井100均连通在一起，因此，只需要对主管道190进行操 作，即可实现对该区域内的所有油气存储井100进行操作。

优选的，地面通道上铺设有渗水砖，以使得雨水可以渗入消防储水井300 内。

消防储水井300内储水预警线，当消防储水井300内的储水设有超出储水 预警线时，可以使用消防储水井300内的储水用于绿化、喷淋及库区降温系统。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的 普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改 进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权 利要求为准。

Claims (10)

1.一种矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，包括阵列设置的若干个油气存储井，若干个所述油气存储井均设置在地下，若干个所述油气存储井之间形成地面通道；

所述油气存储井的内壁包括外而内依次设置的水密隔离层、支撑结构层和内衬层，所述水密隔离层包括外而内依次设置的外层、中间层和内层，所述中间层分别连接所述外层和所述内层，所述外层和所述内层之间形成隔水腔，所述中间层设置在所述隔水腔内，并且所述中间层呈波浪状。

2.根据权利要求1所述的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述中间层的浪峰与所述外层和所述内层的二者之一连接，所述中间层的浪峰与所述外层和所述内层的二者之另一连接。

3.根据权利要求1所述的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述水密隔离层为隔水复合材料建筑3D打印得到的模块化结构；

所述支撑结构层为竹缠绕复合材料建筑3D打印得到的模块化结构；

所述内衬层为波纹状的碳钢衬板。

4.根据权利要求1的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述油气存储井为圆柱状，并且所述油气存储井被隔离结构分隔形成至少两个扇形的油气存储腔。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述矩阵式蜂巢状存储井还包括消防储水井，一个所述消防储水专井周围最多设置六个所述油气存储井，六个所述油气存储井围成第一正六边形，并且六个所述油气存储井均位于所述第一正六边形的六个角上，六个所述油气存储井中的每一个所述油气存储井与所述消防储水井的距离相等。

6.根据权利要求5的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述油气存储井和所述消防储水井的外围均由所述地面通道围成呈第二正六边形，并且所述地面通道上设有消防栓。

7.根据权利要求6所述的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述第二正六边形的每一个角上均设有一个所述消防栓。

8.根据权利要求5的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述油气存储井的顶部设有泥土覆盖层以及贯穿所述泥土覆盖层的连通管道，所述连通管道将相邻的两个所述油气存储井连通。

9.根据权利要求8所述的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述油气存储井上还设有主管道，所述主管道与所述连通管道连通，并且所述主管道用运输车辆存入或取出油气。

10.根据权利要求5的矩阵式蜂巢状存储井，其特征在于，所述地面通道上铺设有渗水砖，以使得雨水可以渗入所述消防储水井内。

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