CN111853523B - 一种模块化储罐罐壁及其安装方法 - Google Patents

一种模块化储罐罐壁及其安装方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模块化储罐罐壁及其安装方法，该罐壁包括呈圆弧块状的储罐罐壁模块，其内外侧壁的四个边角处分别设置有水平连接楔形口，在每一水平连接楔形口与相邻的储罐罐壁模块左右侧壁之间设置有贯通的水平连接半孔；在位于同水平面的两水平连接楔形口之间的储罐罐壁模块内外侧壁上设置有至少一个竖向连接楔形口，在每一竖向连接楔形口与相邻的储罐罐壁模块上下侧壁之间设置有贯通的竖向连接半孔。本发明打破了现有的混凝土罐壁现浇施工技术，通过罐壁预制、分块分层模块化拼装，完成罐壁制作及施工，可以大大缩短全容储罐罐壁施工周期，同时使用预制的罐壁模块，还可以提高预应力钢筋混凝土材料质量，提高罐壁施工的安全性。

Description

一种模块化储罐罐壁及其安装方法
技术领域
本发明涉及一种LNG(液化天然气)储罐罐壁，具体是关于一种采用模块化设计的储罐罐壁及其安装方法，属于液化天然气输配技术领域。
背景技术
LNG是由天然气在常压下冷却至-162℃时制取的以甲烷为主的液烃混合物，其摩尔组成约为C1：80％～90％，C2：3％～10％，C3：0％～5％，C4：0％～3％，C5+微量。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，泄露后直接蒸发。由于LNG的体积约为其气体(20℃,101.325KPa)体积的1/600，故有利于输送和储存，随着LNG运输船及储罐制造技术的进步，LNG几乎是目前跨越海洋运输天然气的主要方法。
无论是天然气液化工厂，还是LNG接收终端，LNG储罐的投资均占有较高的比重，尤其是在LNG接收终端中，储罐的投资约占其总投资的30～40％，可见LNG储罐是整个LNG产业链中的一个非常重要组成部分。
目前国内已经建成投产的LNG接收站共有21个，拥有LNG储罐总数为50多个，最大罐容为20万方，中国已经完全具备了LNG储罐的自主设计、采办、施工、运营技术能力。并且，正在建设及规划建设的LNG接收站还有20多个，国内LNG接收终端进入快速建设期。
受北方冬歇期的影响，南方沿海常见台风、雨季等天气的影响，以及施工技术能力的差别影响，大型混凝土全容LNG储罐的建设的常规周期一般在30个月-36个月之间。在国家产供储销、互联互通、冬季保供等政策的影响下，LNG接收站建设单位对项目建设周期相对敏感，随之而来的是项目总承包单位、设计单位、施工单位对建设周期的不断调整和优化。但在现有的技术水平及施工能力条件下，工期继续压缩的空间不大。
大型混凝土全容LNG储罐罐壁为现浇结构，分层施工，基本流程为：钢筋绑扎-模板支护-混凝土浇筑-混凝土养护，每层的施工周期约为10天，按照大型LNG储罐的分层数量，整个罐壁的施工周期一般在120天左右。另外，由于涉及到长时间的高空作业，施工人员的安全性是一大隐患，国内某LNG储罐项目就曾发生过罐壁钢筋网片整体垮塌而导致多人死亡的严重事故。
发明内容
针对上述问题，本发明的其中一个目的是提供一种模块化储罐罐壁，以解决常规罐壁现浇施工周期长、施工质量难以保证、施工安全性低的问题；本发明的另一个目的是提供一种该模块化储罐罐壁的安装方法。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种模块化储罐罐壁，包括储罐罐壁模块，所述储罐罐壁模块呈圆弧块状，在位于所述储罐罐壁模块内外侧壁的四个边角处分别设置有水平连接楔形口，在每一所述水平连接楔形口与相邻的所述储罐罐壁模块左右侧壁之间设置有贯通的水平连接半孔，且水平相邻的两所述储罐罐壁模块的水平连接半孔共同形成完整的弧形水平连接通孔；在位于同水平面的两所述水平连接楔形口之间的所述储罐罐壁模块内外侧壁上设置有至少一个竖向连接楔形口，在每一所述竖向连接楔形口与相邻的所述储罐罐壁模块上下侧壁之间设置有贯通的竖向连接半孔，且竖向相邻的两所述储罐罐壁模块的竖向连接半孔共同形成完整的弧形竖向连接通孔。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，在所述储罐罐壁模块内设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的水平预应力孔道，同时在所述储罐罐壁模块内还设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的竖向预应力孔道，所述竖向预应力孔道位于所述水平预应力孔道的内侧且互不相交。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，所述水平预应力孔道和竖向预应力孔道的直径为10mm-300mm。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，在所述储罐罐壁模块的内外侧边缘沿周向设置有密封条。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，所述储罐罐壁模块为强度等级C30-C90，抗渗等级P6以上的预应力钢筋混凝土结构。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，所述储罐罐壁模块的上侧壁开槽、下侧壁凸出或上侧壁凸出、下侧壁开槽；同时，所述储罐罐壁模块的左侧壁开槽、右侧壁凸出或左侧壁凸出、右侧壁开槽。
所述的模块化储罐罐壁，优选地，所述储罐罐壁模块为在工厂或现场预制而成。
一种上述模块化储罐罐壁的安装方法，包括以下步骤：
S1：进行储罐罐壁模块的预制，完成养护并达到强度后运送至施工现场；
S2：将第一层的各储罐罐壁模块吊装就位并形成圆形；
S3：使用两端具有螺纹的水平螺栓经水平连接楔形口伸入水平相邻的两储罐罐壁模块的水平连接通孔，水平螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块的水平连接楔形口内；
S4：使用螺母将水平螺栓的两端紧固，压紧密封条，第一层储罐罐壁安装就位；
S5：在第一层储罐罐壁上将第二层的各储罐罐壁模块吊装就位并形成圆形，重复步骤S3和S4；
S6：使用两端具有螺纹的竖向螺栓经竖向连接楔形口伸入竖向相邻的两储罐罐壁模块的竖向连接通孔，竖向螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块的竖向连接楔形口内；
S8：使用螺母将竖向螺栓的两端紧固，压紧密封条，第二层储罐罐壁安装就位；
S9：重复步骤S5至S8，直至完成第n层储罐罐壁安装就位；
S10：将预应力钢绞线穿入水平预应力孔道和竖向预应力孔道，进行水平和竖向预应力穿束并张拉；
S11：再次对各水平螺栓和竖向螺栓进行紧固；
S12：封闭所有水平连接楔形口和竖向连接楔形口。
一种LNG全容储罐，由上述模块化储罐罐壁通过上述安装方法建造而成。
所述的LNG全容储罐，优选地，所述LNG全容储罐的型式为高承台架空式储罐、坐地式储罐、半地下储罐、全地下储罐、薄膜储罐或全混凝土储罐。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明打破了现有的混凝土罐壁现浇施工技术，通过罐壁预制、分块分层模块化拼装，完成罐壁制作及施工，可以大大缩短全容储罐罐壁施工周期，节省工期60天以上。2、本发明使用预制的罐壁模块，可以提高预应力钢筋混凝土材料质量，实现精细养护，提高罐壁质量。3、本发明模块化储罐罐壁制作及施工可以缩短施工人员的高空作业时间，从而提高罐壁施工的安全性。
附图说明
图1为本发明模块化储罐罐壁的整体结构示意图；
图2为本发明储罐罐壁模块的水平和竖向相对位置示意图。
图3为本发明储罐罐壁模块的角点布置图；
图4为本发明储罐罐壁模块的水平布置图；
图5为本发明储罐罐壁模块的竖向布置图。
图中各附图标记如下：
1为储罐罐壁模块；2为水平连接楔形口；3为竖向连接楔形口；4为水平连接半孔；5为竖向连接半孔；6为水平预应力孔道；7为竖向预应力孔道；8为密封条；9为水平连接通孔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。同时在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“水平”、“竖”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
如图1至图5所示，本发明提供的模块化储罐罐壁包括储罐罐壁模块1，储罐罐壁模块1呈圆弧块状，在位于储罐罐壁模块1内外侧壁的四个边角处分别设置有水平连接楔形口2，在每一水平连接楔形口2与相邻的储罐罐壁模块1左右侧壁之间设置有贯通的水平连接半孔4，且水平相邻的两储罐罐壁模块1的水平连接半孔4共同形成完整的弧形水平连接通孔9。在位于同水平面的两水平连接楔形口2之间的储罐罐壁模块1内外侧壁上设置有至少一个竖向连接楔形口3，在每一竖向连接楔形口3与相邻的储罐罐壁模块1上下侧壁之间设置有贯通的竖向连接半孔5，且竖向相邻的两储罐罐壁模块1的竖向连接半孔5共同形成完整的弧形竖向连接通孔(图中未示出)。
在上述实施例中，优选地，在储罐罐壁模块1内设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的水平预应力孔道6，同时在储罐罐壁模块1内还设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的竖向预应力孔道7，竖向预应力孔道7位于水平预应力孔道6的内侧且互不相交。
在上述实施例中，优选地，水平预应力孔道6和竖向预应力孔道7的直径为10mm-300mm。
在上述实施例中，优选地，在储罐罐壁模块1的内外侧边缘沿周向设置有密封条8。
在上述实施例中，优选地，储罐罐壁模块1为强度等级C30-C90，抗渗等级P6以上的预应力钢筋混凝土结构。
在上述实施例中，优选地，储罐罐壁模块1的上侧壁开槽、下侧壁凸出或上侧壁凸出、下侧壁开槽；同时，储罐罐壁模块1的左侧壁开槽、右侧壁凸出或左侧壁凸出、右侧壁开槽。
基于上述实施例提供的模块化储罐罐壁，本发明还提出了一种模块化储罐罐壁的安装方法，包括以下步骤：
S1：在工厂或现场预制储罐罐壁模块1，完成养护并达到强度后运送至施工现场；
S2：使用吊机等起重设备将第一层的各储罐罐壁模块1吊装就位并形成圆形；
S3：使用两端具有螺纹的水平高强螺栓经水平连接楔形口2伸入水平相邻的两储罐罐壁模块1的水平连接通孔，水平高强螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块1的水平连接楔形口2内；
S4：使用螺母将水平高强螺栓的两端紧固，压紧密封条8，第一层储罐罐壁安装就位；
S5：在第一层储罐罐壁上将第二层的各储罐罐壁模块1吊装就位并形成圆形，重复步骤S3和S4；
S6：使用两端具有螺纹的竖向高强螺栓经竖向连接楔形口3伸入竖向相邻的两储罐罐壁模块1的竖向连接通孔，竖向高强螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块1的竖向连接楔形口3内；
S8：使用螺母将竖向高强螺栓的两端紧固，压紧密封条8，第二层储罐罐壁安装就位；
S9：重复步骤S5至S8，直至完成第n层储罐罐壁安装就位；
S10：将预应力钢绞线穿入水平预应力孔道6和竖向预应力孔道7，进行水平和竖向预应力穿束并张拉；
S11：再次对各水平高强螺栓和竖向高强螺栓进行紧固；
S12：封闭所有水平连接楔形口2和竖向连接楔形口3。
基于上述实施例提供的模块化储罐罐壁的安装方法，本发明还提出了一种LNG全容储罐，该LNG全容储罐通过上述安装方法建造而成。
在上述实施例中，优选地，该全容储罐的型式为高承台架空式储罐、坐地式储罐、半地下储罐、全地下储罐、薄膜储罐或全混凝土储罐。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种模块化储罐罐壁，其特征在于，包括储罐罐壁模块（1），所述储罐罐壁模块（1）呈圆弧块状，在位于所述储罐罐壁模块（1）内外侧壁的四个边角处分别设置有水平连接楔形口（2），在每一所述水平连接楔形口（2）与相邻的所述储罐罐壁模块（1）左右侧壁之间设置有贯通的水平连接半孔（4），且水平相邻的两所述储罐罐壁模块（1）的水平连接半孔（4）共同形成完整的弧形水平连接通孔（9）；
在位于同水平面的两所述水平连接楔形口（2）之间的所述储罐罐壁模块（1）内外侧壁上设置有至少一个竖向连接楔形口（3），在每一所述竖向连接楔形口（3）与相邻的所述储罐罐壁模块（1）上下侧壁之间设置有贯通的竖向连接半孔（5），且竖向相邻的两所述储罐罐壁模块（1）的竖向连接半孔（5）共同形成完整的弧形竖向连接通孔；
在所述储罐罐壁模块（1）内设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的水平预应力孔道（6），同时在所述储罐罐壁模块（1）内还设置有两个以上用于穿入预应力钢绞线且相互平行的竖向预应力孔道（7），所述竖向预应力孔道（7）位于所述水平预应力孔道（6）的内侧且互不相交；
在所述储罐罐壁模块（1）的内外侧边缘沿周向设置有密封条（8）；
所述储罐罐壁模块（1）的上侧壁开槽、下侧壁凸出或上侧壁凸出、下侧壁开槽；
同时，所述储罐罐壁模块（1）的左侧壁开槽、右侧壁凸出或左侧壁凸出、右侧壁开槽。
2.根据权利要求1所述的模块化储罐罐壁，其特征在于，所述水平预应力孔道（6）和竖向预应力孔道（7）的直径为10mm-300mm。
3.根据权利要求1或2所述的模块化储罐罐壁，其特征在于，所述储罐罐壁模块（1）为强度等级C30-C90，抗渗等级P6以上的预应力钢筋混凝土结构。
4.根据权利要求1或2所述的模块化储罐罐壁，其特征在于，所述储罐罐壁模块（1）为在工厂或现场预制而成。
5.一种如权利要求1到4任一项所述模块化储罐罐壁的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：进行储罐罐壁模块（1）的预制，完成养护并达到强度后运送至施工现场；
S2：将第一层的各储罐罐壁模块（1）吊装就位并形成圆形；
S3：使用两端具有螺纹的水平螺栓经水平连接楔形口（2）伸入水平相邻的两储罐罐壁模块（1）的水平连接通孔（9），水平螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块（1）的水平连接楔形口（2）内；
S4：使用螺母将水平螺栓的两端紧固，压紧密封条（8），第一层储罐罐壁安装就位；
S5：在第一层储罐罐壁上将第二层的各储罐罐壁模块（1）吊装就位并形成圆形，重复步骤S3和S4；
S6：使用两端具有螺纹的竖向螺栓经竖向连接楔形口（3）伸入竖向相邻的两储罐罐壁模块（1）的竖向连接通孔，竖向螺栓的两螺纹端分别位于两储罐罐壁模块（1）的竖向连接楔形口（3）内；
S8：使用螺母将竖向螺栓的两端紧固，压紧密封条（8），第二层储罐罐壁安装就位；
S9：重复步骤S5至S8，直至完成第n层储罐罐壁安装就位；
S10：将预应力钢绞线穿入水平预应力孔道（6）和竖向预应力孔道（7），进行水平和竖向预应力穿束并张拉；
S11：再次对各水平螺栓和竖向螺栓进行紧固；
S12：封闭所有水平连接楔形口（2）和竖向连接楔形口（3）。
6.一种LNG全容储罐，其特征在于，由如权利要求1到4任一项所述的模块化储罐罐壁通过如权利要求5所述的安装方法建造而成。
7.根据权利要求6所述的LNG全容储罐，其特征在于，所述LNG全容储罐的型式为高承台架空式储罐、坐地式储罐、半地下储罐、全地下储罐、薄膜储罐或全混凝土储罐。
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