CN1275520A - 一种半地下、地下轻型油罐 - Google Patents

Abstract

本发明涉及半地下、地下轻型油罐,是在稳定边坡与罐体之间设置一个阻水兜液膜与罐体之间形成空间,用以充平衡液,用自动电控充排液的方式调节液位,获得液力水平向传递和最优平衡,由此,罐体下部各圈、全部罐体和所加肋条,肋板可使用厚度远小于4mm薄钢板、玻璃钢制作,并可实现罐体容量的超巨型化和轻型化。

Description

一种半地下、地下轻型油罐

本发明涉及地下水位以上设置贮存原油等油品的立筒油罐，尤其涉及应用液力平衡的半地下，地下立筒油罐。

近年来，常见5-10万m3多个立筒罐构成油库的建设规模，但多半应用传统技术，造价高，增加了贮运成本；也常见抢建现象，施工期短，建设前期准备方案比较不足，也缺乏新技术可供选用。ZL98222358.7和申请号99127594.2专利文件提出了轻质顶盖结构、底部密封结构，ZL99220669.3提出了简捷式罐底板以自体变形抵抗地基不均匀沉降的结构，分别部分解决于规模突破和造价问题，ZL99220907.2提出了地下水中立筒罐的特殊结构，仍有在旱地应用的可能；申请号99127594.2专利文件提出了钢筋混凝土油罐壁结构及其应用方法，虽然应用范围较广，但在砂石及优质土缺乏场地，钢筋混凝土罐壁折算厚度较大，造价仍高，寻求干旱地质液力平衡方法，进一步发挥钢结构、玻璃钢筒结构稳定性好的特点，仍具有新的可能性。

本发明提供一种半地下、地下轻型油罐，是通过人工供液的液力平衡方法，准确平衡罐壁所受的贮液侧压力，实现立筒油罐的低造价、容量大、轻质问题。

本发明的半地下、地下轻型油罐，包括罐体[1]，其特征在于在罐体侧壁周围固定一由柔性膜材料形成的阻水兜液膜，阻水兜液膜与罐体间形成空间，充入平衡液，阻水兜液膜上带有进液口和顶部有通气口。

上述阻水兜液膜可以是单层或双层。

阻水兜液膜与罐体底部的边缘板以及阻水兜液膜顶部与罐体侧壁间可以由“S”形夹膜器通过喷、涂胶液，螺栓夹紧密封连接，阻水兜液膜顶部在罐体内最高液位以上位置。

阻水兜液膜可以形成环锥面，与罐体间形成的空间为环锥体，充入平衡液后，阻水兜液膜的竖向部分与周围的稳定边坡带皱折的贴紧。阻水兜液膜的竖向部分与环锥面的横向部分以弹簧夹持器固定，弹簧夹持器点式(若干个夹持器间隔设置)吊挂在稳定边坡的顶沿环梁护墩上的埋钩上。弹簧夹持器可以是在正常的弹簧夹基础上，在其内夹持面贴有橡胶板形成。

在罐体侧壁上可加有竖向肋条或肋板，并在一定高度设水平缀板支撑上部肋板。各肋条或肋板上部间距大、下部间距小，各条高度沿园周有规律地从短到长期再到短，肋顶呈波浪形分布形成竖向稳定的抗拉结构。

本发明使用开挖式半地下、地下坑中设罐方案，稳定边坡与罐体之间设置一个由柔性膜材料构成的阻水兜液膜，用常规的自动电控充排液的方式调节平衡液的液位，获得贮油罐体、阻水兜液膜至稳定边坡间液力的水平向传递和最优平衡，由此罐体下部各圈、全部各圈和加肋条、肋板的计算厚度4mm以下的罐壁，可使用0.5-3.8mm的薄钢板、玻璃钢用扣接，插接，气焊、铆接、封胶、搭接玻璃布、涂树脂固化等方法制作，可实现罐体容量的超巨型化。

阻水兜液膜使用柔性膜材料如各种聚烯烃膜，纤维强化覆塑铝箔(玻璃布复合一层铝箔)，织物覆塑、覆胶膜等，用烫接，缝粘接构成外形与稳定边坡大体吻合且略大的环锥面的单层、双层片状结构，其上开有管线穿越孔贴膜强化；其上下两端沿部位通过焊、钉接在罐体的底部边缘板和罐体上部贮液最高液位以上外表的S型夹膜器以喷、涂胶液螺栓夹紧密封联结，腰线约3/4高度以弹簧夹持器面式夹持，点式吊挂在稳定边坡的顶沿环梁护墩上的埋钩上，形成悬垂式防尘膜并开有通气孔。充入平衡液后，阻水兜液膜竖向部分与稳定边坡外表面、罐底边缘板外侧、基础顶面带折皱地贴紧。这样，在边坡可能发生的意外局部垮塌时，用膜的自身抗拉伸余量，折皱伸展余量和拉脱离夹持器获得阻水有效和平衡液的连续化作用。

平衡液可以是海河江湖水、清净水、二三级污水、循环水、油品等，单独或混合使用，其液位由贮油收发油流量与平衡液的体积关系流量及液位双自动控制调节，通过现有或增设的储液器调蓄，保持罐体底沿受力为零或微拉力并在阻水兜液膜外设置检漏自控报警装置。贮油与平衡液间的液位差为二者密度比例的线性函数，并以罐壁底沿只能受微小拉力为防护介限。

稳定边坡对于全地下油罐来说，是由稳定土坡形成，对于半地下油罐来说，由稳定土坡和其上通过混凝土等材料制成的边坡组成。稳定土坡是半挖半填、全挖的坑边，并通过实验指导下精确处理依托土、土堤土、边坡面的方法：包括用棚膜气囊遮盖，晾、晒土，地面铺膜排雨，强夯原土，筑井排水兼制灰桩，分层夯实电热烘干填土及坡面夯击筑提，添加粉煤灰，石灰、石膏、水泥等廉价固化材料处理填土，裸露地、堤表面铺塑膜保干等减少土体含水量、增加密实度、内聚力的工程措施并在表面筑护坡防护，设置水平锚杆锚板拉结坡中部环梁等，护坡面喷涂聚乙烯浆液，形成抵抗地震力和液力的长期稳定的圈锥面土坡面。弃土价值远大于填土价值，罐底能座于地下水位之上时应用全挖土地下方案。

罐体自底沿向上各圈逐步增厚，最高贮油位所确定的平衡液最高液位处最厚，向顶沿又逐步变薄；在计算厚度3-4mm以下不宜电焊的各圈，使用冷轧带凸楞的强化薄钢板应用扣接，插接、铆接及气焊、封胶的方法制作壁板及V形、Π形断面的肋条并在一定高度设强化水平缀板支撑上部肋板，也可使用玻璃钢予制块在现场搭接玻璃布喷树脂联接制作罐体部分或全部各圈及肋条、肋板，并在贮油侧喷贴聚乙烯层增光滑并埋入接地线；在全园周上部各肋条或肋板上部间距大、下部间距小，各条高度沿园周有规律地从短到长再到短，肋顶呈波浪形分布形成竖向稳定的抗拉结构。

罐体及其肋条、肋板外表面作完防锈柒或喷涂聚乙烯后贴有膏糊状固化半刚性保温层；一定高度设水平向支承拉杆，杆断面可以是V型，L型，异型，材料可是钢、铝、塑，拉杆上、下可设Δ形肘板，保温层外喷涂胶液或热塑性塑液粘贴柔性整体阻水膜，膜上、下端沿与S型夹持器上的阻水兜液膜同时密封固定联结。

罐体上部外侧至边坡顶部环梁护墩之间，可以设置轻钢轻瓦环状顶盖或强化铝塑复合膜气囊，以此防尘、雨、雪并排除顶盖的雨水。

提出上述方案的由来是地上双壁环状结构只能突破规模，不能节省材料。本方案借助液力实现力的准确传递和最优化平衡并最终妥贴地应用土力，实现工程材料的优化，也是土液结合作用的突破。

一般大型企业应用系统工程方法，综合利用循环水，尤其是生产生活污水资源，有利于改变二、三级污水放流的现状，推动污水集流的应用和污水再处理的发展，由此任何地下水位以上设置的立筒油罐、化工罐都可由实施本技术而大幅降低造价；地下泵房造价相对罐体造价很有限；施工期较长，可以用早规划、早开工及以交叉作业法缩短工期。

阻水兜液膜技术可广泛应用于万吨油轮防泄漏措施及水利工程，简易棚模气囊透光、保温，可广泛应用于温室大棚和施工工地。止水膜，土体间低温电热线烘干可广泛应用于土工工程，应用半挖半填方法土方造价可节省数倍并降低地下泵房设置成本。

应用4mm厚以下薄钢板及其加工方法进一步减少不必要的材料消耗，玻璃钢比强度高于钢并有成熟制作规程，其起始厚度正好弥补薄钢板刚度的不足，其与钢结构结合部位增厚几毫米，对应内浮顶浮船至罐壁间200～250mm的弹性止漏机构，比例很小，不至产生付作用。

以10万m3罐为例，用约1T塑料或1T玻璃丝(布)加半吨塑料或2.5T铝箔，辅助3万T可循环污水，即可替代90万kg钢材原料的制造费用。

应用本技术具有优异的效果，由于罐壁受力大部分被抵消，随贮液与平衡液比重差不同，按现有钢材焊接能力，罐体直径可以到600～1000m，单罐容量可突破500～1500万m³；按现有技术建8个5万m³原油罐，如改建一个40万m³罐，壁部钢材消耗可由10.7kg/m³降至2kg/m³以下，节省机泵管线投入，结合罐顶、罐底新技术，综合造价可降至40％～50％以下；

下面结合实施例附图说明：

图1是半地下特轻型液平衡油罐总体剖面示意图

图2是冷轧凸楞薄壁及肋条、肋板水平剖面示意图

图3是玻璃钢与薄钢板结合部示意图

图4是S型夹膜器示意图

图中1-罐体，2-罐顶，3-稳定土坡，4-边坡，5-阻水兜液膜，

    6-平衡液，7-弹簧夹持器，8-S型夹膜器，9-环梁护墩，

    10-供平衡液管，11-棚膜气囊，12-冷轧凸楞薄钢板，

    13-薄板肋条，14-上层圈肋板，15-水平缀板，

    16-半刚性保温层，17-保温层阻水膜，18-水平支杆，

    19-强化铝塑膜气囊顶盖。

如图1，罐体1侧壁周围增设阻水兜液膜5，与罐体间形成空间，充入平衡液。阻水兜液膜与稳定土坡3、边坡4(可由混凝土形成，也称填土体)大体吻合，面积略大，形成环锥面。阻水兜液膜5与罐体底部的边缘板以及与罐体侧壁的固定连接是通过如图4的方式，由钢板制成的S型夹膜器，阻水兜液膜紧密地粘于其内，由螺栓压紧固定。阻水兜液膜竖向部分与环锥面横向部分的连接点由弹簧夹持器7连接，弹簧夹持器7吊挂在边坡4的顶沿环梁护墩9上的埋钩上。在罐体上部外侧至边坡顶部环梁护墩9之间设置的强化铝塑膜气囊顶盖19是为了防雨防风。

罐体自底沿向上各圈逐步增厚，最高贮油位所确定的平衡液最高液位处最厚，向顶沿又逐步变薄；在计算厚度3-4mm以下不宜电焊的各圈，使用冷轧带凸楞的强化薄钢板12(罐体壁)应用扣接，插接、铆接及气焊、封胶的方法制作壁板及V形、断面的肋条13并在一定高度设强化水平缀板15支撑上层圈肋板14，分别如图2、3所示。罐体及其肋条、肋板外表面作完防锈柒或喷涂聚乙烯后贴有膏糊状固化半刚性保温层16；一定高度设水平向支承拉杆18，杆断面是V型，拉杆上、下可设Δ形肘板，保温层16外喷涂胶液或热塑性塑液粘贴柔性整体阻水膜17，防护保温层，阻水膜上、下端沿与S型夹持器上的阻水兜液膜同时密封固定联结。

为了实现罐体的轻质，罐体下部采用玻璃钢材料、上部采用钢材料，二者结合为一体，图3所示。

在施工期，罐体1可以用棚膜气囊11遮盖，防雨防风。

Claims (10)

1、一种半地下、地下轻型油罐，包括罐体[1]，其特征在于在罐体侧壁周围固定一由柔性膜材料形成的阻水兜液膜[5]，阻水兜液膜与罐体间形成空间，充入平衡液[6]，阻水兜液膜上带有进液口和顶部有通气口。

2、根据权利要求1所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜可以是单层或双层。

3、根据权利要求1所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜与罐体底部的边缘板以及阻水兜液膜顶部与罐体侧壁间由“S”形夹膜器[8]通过喷、涂胶液，螺栓夹紧密封连接，阻水兜液膜顶部在罐体内最高液位以上位置。

4、根据权利要求1或3所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜形成环锥面，与罐体间形成的空间充入平衡液后，阻水兜液膜的竖向部分与周围的稳定边坡带皱折的贴紧。

5、根据权利要求4所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜的竖向部分与环锥面的横向部分以弹簧夹持器[7]固定，弹簧夹持器点式吊挂在稳定边坡的顶沿环梁护墩[9]上的埋钩上。

6、根据权利要求1所述的油罐，其特征在于罐体[1]自底沿向上各圈逐步增厚，最高贮油位所确定的平衡液最高液位处最厚，向顶沿又逐步变薄。

7、根据权利要求6所述的油罐，其特征在于罐体侧壁上加有竖向肋条或肋板，并在一定高度设水平缀板[15]支撑上部肋板。

8、根据权利要求7所述的油罐，其特征在于各肋条[13]或肋板[14]上部间距大、下部间距小，各条高度沿园周有规律地从短到长再到短，肋顶呈波浪形分布形成竖向稳定的抗拉结构。

9、根据权利要求1所述的油罐，其特征在于罐体的罐顶为气囊式结构。

10、根据权利要求1所述的油罐，其特征在于罐体侧壁外表面加有半刚性保温层[16]，并设有水平拉杆[18]，保温层外固定阻水膜[17]。

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