CN201722964U - 一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构 - Google Patents

一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构 Download PDF

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张文福
赵文艳
计静
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Abstract

本实用新型涉及的是一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土组合构成，在混凝土中内置钢骨。本实用新型完全可保证结构具有良好的抗渗性，同时，本实用新型可采用向焊接好的钢板上喷射混凝土的施工方法，施工简便、建造速度快。

Description

一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构
技术领域
本实用新型涉及的是地面液化天然气储罐外壳，具体涉及的是一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构。
背景技术
由于液化天然气(Liquefied Natural Gas，以下简称LNG)具有便于运输和储存、使用安全的特点，全球LNG消费量日益增加，而LNG储罐是存储、使用LNG过程中所用到的重要设备。因此，对LNG储罐的研究越来越受到人们的关注。按容量LNG储罐可分为小型储罐(5-100m3)、中型储罐(100-1000m3)、大型储罐(1000-4×104m3)和特大型储罐(4×104-20×104m3)。LNG储罐根据其设置位置的不同分为地面储罐、地下储罐、半地下储罐和坑内储罐。地面储罐便于施工，不考虑管壁和土之间的相互作用，因此，地面LNG储罐应用较为广泛，其外壁结构常采用预应力混凝土结构。随着LNG储罐的大型化给现代的设计、施工带来了极大的挑战，LNG大型储罐的使用要求极高，必须绝对保证外罐的气密性，还要保证外部火灾、飞行物的冲击，同时要保证结构具有良好的抗渗性，采用常规的预应力混凝土结构作为LNG大型储罐外壁，预应力环向需分段张拉和锚固，竖向需考虑张拉顺序和位置，因此预应力施工较为复杂，需要设置特殊的锚固节点，专用张拉锚固设备，张拉预应力损失较大，不能很好地保证结构的抗渗性。其次随着LNG储罐容量的增大，为使管壁的整体刚度不降低，预应力混凝土外壁需加厚，致使结构造价升高，施工周期变长。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，它用于解决采用常规预应力混凝土结构外壳施工复杂，不能完全保证结构具有良好的抗渗性的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土组合构成，在混凝土中内置钢骨。
上述方案中罐体的混凝土中布置有与内置钢骨相垂直的钢板肋。
上述方案中罐体的混凝土中焊接有与内置钢骨相垂直的钢筋。
上述方案中内置钢骨和钢板肋为Q345钢板，焊接钢筋为HRB400级螺纹钢筋，混凝土可采用喷射和振捣两种施工方法。
上述方案中罐体下部还设置有底部框架，整个罐体座落在底部框架上，底部框架由混凝土梁柱和混凝土板构成，罐壁与混凝土板密闭连接。底部框架可提高本实用新型的抗震性能，当有罕遇地震发生时，首先底部框架发生毁坏，减少地震对储罐外壳的破坏。
本实用新型具有以下有益效果：
1、保证结构具有良好的抗渗性。
预应力LNG储罐内罐发生溢出时，混凝土外罐至少要保证10cm后不开裂，平均压应力至少应有2Mpa，而本实用新型罐壁和罐顶由钢和混凝土组合构成，完全可保证结构具有良好的抗渗性，同时，本实用新型可采用向焊接好的钢板上喷射混凝土的施工方法，施工简便、建造速度快。
2、结构具有经济性。
在满足结构承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求下，这种组合LNG储罐外壳厚度要小于预应力混凝土外壳的厚度，钢材和混凝土耗用量较小，经济合理。
3、具有良好的抗震性能。
这种组合结构充分利用钢和混凝土在受力过程中的相互作用，充分发挥两者的长处，具有承载力高、塑性和韧性好、整体性高，抗震性能好的特点。
4、外形美观。
这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构不需再设置突出表面的锚固节点，光滑整齐，外观优美，视觉效果良好。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施方式的结构示意图；
图2是图1中罐壁的剖视图；
图3本实用新型第二种实施方式的结构示意图；
图4是图3中罐壁的剖视图；
图5是本实用新型第三种实施方式的结构示意图；
图6是本实用新型第四种实施方式的结构示意图。
1混凝土  2内置钢骨  3钢板肋  4钢筋  5底部框架  6混凝土板7混凝土柱
具体实施方式
图1提供了本实用新型第一种实施方式的结构示意图，结合图2所示，这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土1组合构成，由钢内置在混凝土1中形成，即在混凝土1中内置钢骨2，内置钢骨2的形状与罐体的形状相同，其内、外两侧均为混凝土1，施工时可采用内置钢骨2外喷混凝土1的方式，将内置钢骨2与混凝土1组合一起，内置钢骨2为Q345钢板。这种实施方式为内置钢骨混凝土组合LNG外壳的结构。
图3提供了本实用新型第二种实施方式的结构示意图，结合图4所示，这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土1组合构成，在混凝土1中内置钢骨2，混凝土1中还焊接有与内置钢骨2相垂直的钢筋4，钢筋4沿着内置钢骨2依次焊接，钢筋4为HRB400级螺纹钢筋。这种实施方式为采用焊接钢筋的内置钢骨混凝土组合LNG外壳的结构，钢筋4提高了混凝土的强度。
图5提供了本实用新型第三种实施方式的结构示意图，如图所示，这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土1组合构成，在混凝土1中内置钢骨2，混凝土1中还均匀布置有与内置钢骨2相垂直的钢板肋3，钢板肋3沿着内置钢骨2依次排列，钢板肋3为Q345钢板。这种实施方式为采用钢板肋的内置钢骨混凝土组合LNG外壳的结构，钢板肋3提高了混凝土的强度。
图6提供了本实用新型第四种实施方式的结构示意图，如图所示，这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶由钢和混凝土1组合构成，在混凝土1中内置钢骨2，罐体下部还设置有底部框架5，整个罐体座落在底部框架5上，底部框架5由混凝土梁柱和混凝土板6构成，混凝土梁柱由混凝土柱7和梁连接构成，罐壁与混凝土板6密闭连接。这种实施方式为底部框架上部内置钢骨混凝土组合LNG外壳的结构。

Claims (6)

1.一种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：这种液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构包括罐壁和罐顶，罐壁和罐顶构成罐体，罐壁和罐顶均是由钢和混凝土(1)组合构成，在混凝土(1)中内置钢骨(2)。
2.根据权利要求1所述的液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：所述的罐体的混凝土(1)中布置有与内置钢骨(2)相垂直的钢板肋(3)。
3.根据权利要求1所述的组合液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：所述的罐体的混凝土(1)中焊接有与内置钢骨(2)相垂直的钢筋(4)。
4.根据权利要求2所述的液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：所述的内置钢骨(2)和钢板肋(3)为Q345钢板。
5.根据权利要求3所述的液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：所述的钢筋(4)为HRB400级螺纹钢筋。
6.根据权利要求1或2或3所述的液化天然气储罐钢混凝土组合外壳结构，其特征在于：所述的罐体下部还设置有底部框架(5)，整个罐体座落在底部框架(5)上，底部框架(5)由混凝土梁柱和混凝土板(6)构成，罐壁与混凝土板(6)密闭连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105133511A (zh) * 2015-08-24 2015-12-09 四川国统混凝土制品有限公司 顶进施工用钢制承插接口剪弧涵
CN112942943A (zh) * 2021-01-30 2021-06-11 东北石油大学 寒区永久冻土层下lng复合壳智能储罐及施工方法

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