CN112942943A - 寒区永久冻土层下lng复合壳智能储罐及施工方法 - Google Patents
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Abstract
寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐及施工方法。包括监控系统、储罐复合壁以及地基处理系统;储罐复合壁包括外壁、内壁及中间夹层;内壁由若干个含镍9%的四边形拱形钢板拼接组成;中间夹层为相变混凝土,外壁由若干个四边形拱形玻璃钢板拼接组成;监控系统包括光纤网,光纤网与储罐复合壁的内壁用铆钉连接;监控系统的光纤网与内壁之间用铆钉固定,监控系统的光纤网外接有数据线用于将信息传递至工作房;地基处理系统包括插于地基土中的热棒,热棒采用深埋的方式插入所述地基土中;所述热棒为含碳素的无缝钢管,热棒的热量传递方式为由地下向地上单向传播。所述储罐及施工方法可以减小对生态环境的破坏,防止储罐出现冻胀和融沉现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于液化天然气储运领域中的储罐,具体地说是涉及一种寒区永久冻土层下LNG复合壁储罐。
背景技术
随着我国经济的快速发展,能源需求缺口很大,同时国家加大对清洁能源的使用力度,而液化天然气这一能源,以高热能、低污染、易存储、易运输以及安全系数高等优点契合大众的需求,迅速占领能源市场,未来将可能代替石油、煤,成为第一大能源。自从我国进口液化天然气以来,对海外天然气的进口依赖程度增加,因此在我国沿海地区建立了一定数量的LNG储罐。LNG储罐具有质量大、体积大、安全性能好等优点被推广使用,但是这种储罐在寒区的应用却受到了很大限制。目前中俄天然气工程正在兴起,因此在寒区建立一定数量的LNG储罐具有重要的意义。 现阶段国家极力倡导绿色生态环境建立,永久冻土生态环境要求尽可能避免或减小对原状冻土的破坏。寒区地下LNG储罐周围土壤容易受温度的影响,容易发生冻胀现象、融沉,对罐体产生影响。因此如何建立寒区地下下LNG储罐,减小生态环境破坏,有效避免冻胀、融沉现象,是一系列待解决的问题。
发明内容
为了解决背景技术中所提到的技术问题,本发明提供一种寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐及施工方法,本种储罐建立在永久冻土层下解决了土体冻胀、融沉对储罐结构的影响;采用复合罐壁用于解决储罐结构稳定性差问题;设有施工入口进行地下施工减小了对生态环境的破坏;采用相变混凝土起到了维持储罐内部温度稳定的目的;内壁附有光纤网对储罐各个位置进行实时监控,便于及时发现储罐破损位置并对其进行修复的目的;土体周围采用热棒,达到了在运行工作时保护生态环境且保护储罐的目的。
本发明的技术方案是:该种寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐,包括地下施工结构,所述地下施工整体采用椭球形结构,在储罐周围设有工作房及施工入口,施工入口到工作房之间用楼梯连接;其独特之处在于:
所述智能储罐还包括监控系统、储罐复合壁以及地基处理系统;
所述储罐复合壁包括外壁、内壁及中间夹层;所述储罐复合壁的内壁由若干个含镍9%的四边形拱形钢板拼接组成;所述储罐复合壁的中间夹层为相变混凝土,所述相变混凝土在内外壁之间进行打压浇筑密实;所述储罐复合壁的外壁由若干个四边形拱形玻璃钢板拼接组成;
所述监控系统包括光纤网,光纤网与储罐复合壁的内壁用铆钉连接;所述监控系统的光纤网格最大尺寸为200mmx200mm,监控系统的光纤网与内壁之间用铆钉固定,监控系统的光纤网外接有数据线用于将信息传递至工作房;
所述地基处理系统包括插于地基土中的热棒,热棒采用深埋的方式插入所述地基土中;所述热棒为含碳素的无缝钢管,热棒的热量传递方式为由地下向地上单向传播,用于维持土体周围温度恒定。
寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐的施工方法,包括如下步骤:
第一步,建立地下空间,选择好场地后设立大小为2mx2m的施工入口,入口直接深入到冻土层下,在冻土层下建立地下空间,地下空间主要包含LNG储罐、工作房及施工入口,工作厂房与施工入口间设有楼梯,地下空间大小根据所需整体空间大小设定;
第二步,同时制作储罐复合壁的内壁和外壁;所述内壁由四边形拱形钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理;所述外壁由四边形拱形玻璃钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理;内、外壁同时升起,建到预设高度后开展第三步,后期修复中只需要将破损位置钢板拆除即可;
第三步,制作相变混凝土夹层,混凝土夹层是在储罐复合壁的内外壁建立起后,将所需混凝土材料按照配比确定后进行现场浇筑并振捣密实;
第四步,加设光纤网监控系统,将光纤网布置在储罐内壁处,光纤网与工作房之间用数据线连接;
第五步,增设热棒,在储罐周围冻土层上插入热棒,热棒间隔分布。
本发明具有如下有益效果:
1、本发明提出一种寒区永久冻土层下LNG复合壳储罐,储罐埋于地下,受外界环境变化作用小,截面重心低,底部与地面接触紧密,周围土体无明显破坏,受力合理,避免储罐共振的风险,稳定性好,安全性能高,减灾效果显著。
2、储罐整体采用椭球形状,外轮廓采用复合材料玻璃钢制作成曲线流线型截面,相变混凝土夹心配置起防腐、防护及保温作用。外壁采用普通钢材成型价格低廉,混凝土夹心采用喷筑成型,制作方便,工程造价低廉,利用推广应用。
3、本发明一种寒区永久冻土层下LNG复合壳储罐,设有施工入口,避免大开挖,施工简单,使用期间维护检测方便,在油气储存中,尤其寒区油气储藏工程领域,将会得到广泛的应用。
4、智能监控,利用光纤网对储罐整体进行监测,通过对数据的分析可以得到储罐的运行状态,损伤位置及程度。
附图说明:
图1是本发明整体空间正立面图。
图2是本发明整体空间左视图图。
图3是本发明内壁组合拱形钢板示意图。
图4是本发明外壁组合拱形玻璃钢板示意图。
图5是本发明光纤网示意图。
1- LNG储罐 , 2-内壁,3 -玻璃层外壁,4-相变混凝土夹层,5-热棒,6-冻土层,7-光纤网 ,8-施工入口,9-工作室, 10- 普通钢,11-玻璃钢,12 防水胶。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作进一步说明:
由图1至图5所示,所述LNG储罐为复合壳智能储罐,在寒区永久冻土层6下,其包括地下施工结构,复合壁储罐,监控系统,及地基处理系统。所述地下施工整体采用椭球形结构,在储罐周围设有有工作房及施工入口8,施工入口8到工作房9之间用楼梯连接;所述复合罐壁由内壁2、外壁3及中间夹层4组成;所述监控系统由光纤网9组成,光纤网9与罐内壁2用铆钉连接;所述地基处理系统为在地基土中插有热棒5,热棒5采用深埋的方式插入地基中。所述LNG储罐1埋于地下3m位置(可根据冻土层厚度合理设置埋深),整体呈椭球形,使得结构整体受力均匀,可承受较大的压力,在地下直接施工组成,储罐的长径及短径根据所需储存量而定。所述复合罐壁内壁2由单个含镍9%、大小为1000m以下,厚度为2mm的四边形拱形钢板10拼接组成,用于对LNG液体的储存,相邻两块钢板之间用螺栓连接,连接完成后检查是否存在漏连部位,连接面是否光滑,若存在上述问题则重新连接,连接处用防水胶12进行处理保证无漏液现象。所述复合罐壁中间夹层相变混凝土4,其在内外罐壁中间进行打压浇筑密实,其厚度根据保温要求及结构承重要求而定。所述复合罐壁外壁3为单个大小为800m以下,厚度为2mm的四边形拱形玻璃钢板11拼接组成,起稳定、导流、防腐保护层作用。所述监控系统由光纤网7组成,其最大尺寸为200mmx200mm,光纤网7与内壁2之间用铆钉固定,外接有数据线将信息传递至工作室9。所述冻土层地6下结构为椭球形,根据储罐大小来设定,在储罐附近设有工作室9,负责对系统进行维护、监控及维修。所述热棒5是由含碳素的无缝钢管制作,采用埋深的方式置入土体中,在距离储罐较远位置热棒总长为7m,其中地上2m,地下5m;距离储罐较近位置热棒总长5m,其中地上2m,地下3m;热棒间距为2m。其热量传递方式为由地下向地上单向传播,起维持土体周围温度恒定作用,其数量根据工作环境来确定。
施工步骤如下
1)建立地下空间,选择好场地后设立大小为2mx2m的施工入口,入口直接深入到冻土层6下,在冻土层下建立地下空间,其主要包含LNG储罐、工作房(20平方米左右)及施工入口,工作厂房与施工入口间设有楼梯,地下空间大小根据所需整体空间大小设定。
2)制作储罐内壁,储罐内壁由厚度为2mm,大小为1000mm以下的四边形拱形钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理。
3)制作储罐外壁,储罐外壁由厚度为2mm,大小为800mm以下的四边形拱形玻璃钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理。
4)制作相变混凝土夹层,混凝土夹层是在内外罐壁建立起后,将所需混凝土材料配比确定后进行现场浇筑并振捣密实。
注意:内外罐壁同时升起,建到合理高度后进行混凝土浇筑,后期修复中只需要将破损位置钢板拆除即可。
5)加设光纤网监控系统,将光纤网布置在储罐内壁处,最大网格尺寸约为200mmx200mm,光纤网与工作室之间用数据线连接。
6)增设热棒,在储罐周围冻土层上插入热棒,热棒之间的间距为2m,距离储罐较远位置埋入地下5米地上2米;距离储罐较近位置地下3m,地上2米。
综上所述,本发明合理地利用了地理环境,解除了地域环境的限制,施工相对简单,同时具有智能监控系统方便后期处理及维护。
Claims (2)
1.一种寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐,包括地下施工结构,所述地下施工整体采用椭球形结构,在储罐周围设有工作房及施工入口,施工入口到工作房之间用楼梯连接;其特征在于:
所述智能储罐还包括监控系统、储罐复合壁以及地基处理系统;
所述储罐复合壁包括外壁、内壁及中间夹层;所述储罐复合壁的内壁由若干个含镍9%的四边形拱形钢板拼接组成;所述储罐复合壁的中间夹层为相变混凝土,所述相变混凝土在内外壁之间进行打压浇筑密实;所述储罐复合壁的外壁由若干个四边形拱形玻璃钢板拼接组成;
所述监控系统包括光纤网,光纤网与储罐复合壁的内壁用铆钉连接;所述监控系统的光纤网格最大尺寸为200mmx200mm,监控系统的光纤网与内壁之间用铆钉固定,监控系统的光纤网外接有数据线用于将信息传递至工作房;
所述地基处理系统包括插于地基土中的热棒,热棒采用深埋的方式插入所述地基土中;所述热棒为含碳素的无缝钢管,热棒的热量传递方式为由地下向地上单向传播,用于维持土体周围温度恒定。
2.一种寒区永久冻土层下LNG复合壳智能储罐的施工方法,包括如下步骤:
第一步,建立地下空间,选择好场地后设立大小为2mx2m的施工入口,入口直接深入到冻土层(6)下,在冻土层下建立地下空间,地下空间主要包含LNG储罐、工作房及施工入口,工作厂房与施工入口间设有楼梯,地下空间大小根据所需整体空间大小设定;
第二步,同时制作储罐复合壁的内壁和外壁;所述内壁由四边形拱形钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理;所述外壁由四边形拱形玻璃钢板组成,单个钢板之间采用螺栓连接,螺栓接缝处用防水胶进行处理;内、外壁同时升起,建到预设高度后开展第三步,后期修复中只需要将破损位置钢板拆除即可;
第三步,制作相变混凝土夹层,混凝土夹层是在储罐复合壁的内外壁建立起后,将所需混凝土材料按照配比确定后进行现场浇筑并振捣密实;
第四步,加设光纤网监控系统,将光纤网布置在储罐内壁处,光纤网与工作房之间用数据线连接;
第五步,增设热棒,在储罐周围冻土层上插入热棒,热棒间隔分布。
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KR100296450B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2001-08-07 | 김주국 | 철근콘크리트 엘엔지탱크의 구축공법 |
CN201198666Y (zh) * | 2008-05-15 | 2009-02-25 | 曾建军 | 超低温液化天然气地下储气库 |
CN201722964U (zh) * | 2010-06-03 | 2011-01-26 | 大庆石油学院 | 一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构 |
CN110761469A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-07 | 中海石油气电集团有限责任公司 | Lng储罐阶段保压穹顶混凝土分层分环浇筑控制方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100296450B1 (ko) * | 1998-12-28 | 2001-08-07 | 김주국 | 철근콘크리트 엘엔지탱크의 구축공법 |
CN201198666Y (zh) * | 2008-05-15 | 2009-02-25 | 曾建军 | 超低温液化天然气地下储气库 |
CN201722964U (zh) * | 2010-06-03 | 2011-01-26 | 大庆石油学院 | 一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构 |
CN110761469A (zh) * | 2019-10-29 | 2020-02-07 | 中海石油气电集团有限责任公司 | Lng储罐阶段保压穹顶混凝土分层分环浇筑控制方法 |
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