CN216154585U - 罐槽车抗冲击结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种罐槽车抗冲击结构，该抗冲击结构附着于罐槽车的罐体外侧，包括：承力网格，其由正交焊接的多条加强筋组成；该承力网格整体贴合在罐体的封头外侧，且与封头曲面形状相适配；周向约束板，其纵横间隔布置，且焊接在承力网格的每一个网格单元中，在每一个网格单元中形成多个子网格；抗爆涂层，其涂覆在承力网格整体覆盖的区域上。本实用新型可对事故中常见的破片、爆炸波与大质量撞击等威胁实现全要素防护。

Description

罐槽车抗冲击结构

技术领域

本实用新型涉及石油化工安全防护技术领域，特别涉及一种罐槽车抗冲击结构。

背景技术

罐槽车在石化领域有着广泛应用，多用于装载大宗易燃易爆化学品，一旦发生事故容易造成重大人员财产损失。但目前罐槽车的安全措施并不全面，现有技术大多关注于静态储存安全方面，对于运输过程中可能存在的动态冲击威胁(例如车辆撞击、临近爆炸产生的冲击波等)考虑不足，而这类威胁打击能量大，破坏性较强，容易造成击穿-引燃等综合毁伤效应，是近些年来罐槽车燃烧爆炸事故的主要诱因。其中罐体的封头正对车辆行驶方向，在发生冲击碰撞事故时遭到打击与破坏的概率相对较大，因此对于罐槽车封头进行抗动态冲击加固改造意义重大。

现有的罐槽车封头通常为近似半椭球形的薄壳结构，材料多使用钢材，部分罐槽车封头内还设计有内衬，目前罐体与封头的设计使用壳体承力，主要用于承载罐槽内部物料静压，具有质量轻，成本低等优点。但发生外部冲击破坏时，现有封头的壳体承力结构强度与刚度均不足。

现有技术在该领域研究存在一定不足。例如，采用全金属材质的护板作为主要封头防护装置，通过支架结构将护板整体附着于封头外表面，护板提供额外的冲击、侵彻防护，支架为金属护板提供支撑，使护板与封头间有一定缓冲距离，遇到撞击时支架变形也可以吸收部分能量，这类方案结构重量大，由于缺乏罐体结构增强设计，抗猛烈撞击效果不理想，且单层金属护板无法抵抗爆炸冲击波伤害。再例如，还有采用纯骨架结构作为防护手段，将笼状金属骨架焊接于封头外侧，通过金属骨架的变形吸能来防护撞击类的破坏，但该类方案完全无法抵御侵彻与爆炸的损伤，防护效能不够全面。

因此，亟需一种应用结构增强设计与弹性体材料的抗爆方案，可对事故中常见的破片、爆炸波与大质量撞击等威胁实现全要素防护，解决现有封头防护技术不够全面的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种罐槽车抗冲击结构，从而克服现有技术中的缺点，实现对事故中常见的破片、爆炸波与大质量撞击等威胁实现全要素防护。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种罐槽车抗冲击结构，该抗冲击结构附着于罐槽车的罐体外侧，包括：承力网格，其由正交焊接的多条加强筋组成；该承力网格整体贴合在罐体的封头外侧，且与封头曲面形状相适配；周向约束板，其纵横间隔布置，且焊接在承力网格的每一个网格单元中，在每一个网格单元中形成多个子网格；抗爆涂层，其涂覆在承力网格整体覆盖的区域上。

进一步，上述技术方案中，加强筋可采用钢制材料，该加强筋采用满焊的方式纵横交错贴合于封头表面。加强筋的截面尺寸可以为2cm×2cm，布置间隔可以为20cm。

进一步，上述技术方案中，周向约束板可采用钢制板条结构，该钢制板条立向布置且采用满焊方式焊接在封头和承力网格上。钢制板条的厚度可以为2mm，立向高度可以为5mm。

进一步，上述技术方案中，抗爆涂层采用聚脲弹性体涂料，该聚脲弹性体涂料的喷涂厚度可略大于钢制板条的立向高度。

进一步，上述技术方案中，该抗冲击结构还可包括罐体侧壁加强筋，侧壁加强筋为多条且沿罐体纵向均匀间隔布置在罐体侧壁的中下部。侧壁加强筋可采用截面尺寸为4cm×2cm的钢制材料，并以满焊方式焊接在罐体侧壁外表面。

进一步，上述技术方案中，承力网格整体覆盖的区域包括加强筋表面、周向约束板表面以及封头表面。

进一步，上述技术方案中，在聚脲弹性体涂料喷涂之前，可对封头表面进行粗糙化处理并涂覆底漆；喷涂完毕后，可将喷涂区域置于温度为20至25摄氏度、湿度为30％至50％的环境中进行养护，养护时间为5至10天。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1)本实用新型同时应用结构增强设计与弹性体材料抗爆涂层防护，可对事故中常见的破片、爆炸波与大质量撞击等威胁实现全要素防护；

2)在原有罐体的基础上增加封头承力网格，可以将原有的薄壳承力方式改为骨架-面板承力，大幅提高封头的承载水平，在抗爆炸、抗撞击方面优势明显；

3)增加的周向约束板可以有效抑制侵彻过程中聚脲材料的位移与变形，提高结构对小尺寸高速破片的抵抗能力；

4)聚脲弹性体材料的喷涂厚度略大于周向约束板的钢制板条立向高度，可使喷涂表面具有一定的平整度和连续性，保证涂层的整体性；

5)罐体侧壁的加强结构也提高了对猛烈撞击的防护水平；

6)聚脲弹性体材料+承力网格+周向约束板的组合作为主防护结构，既具有耗散、分散能量的效果，又具有更好的抗撞击效果，同时在抗侵彻、抗气云爆炸方面具备显著优势。

上述说明仅为本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本实用新型的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本实用新型的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

附图说明

图1是本实用新型罐槽车的罐体侧视图(示出了罐体两端封头以及罐体侧壁)。

图2是本实用新型罐槽车抗冲击结构的示意图(示出了封头处承力网格以及承力网格内的周向约束板)。

图3是图2中A处的局部放大图。

图4是图1左侧的局部示意图。

图5是图4中B处的局部放大图。

主要附图标记说明：

1-承力网格加强筋，2-周向约束板，3-抗爆涂层，4-侧壁加强筋；

10-罐体封头，101-封头外表面，20-罐体侧壁。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。

在本文中，为了描述的方便，可以使用空间相对术语，诸如“下面”、“下方”、“下”、“上面”、“上方”、“上”等，来描述一个元件或特征与另一元件或特征在附图中的关系。应理解的是，空间相对术语旨在包含除了在图中所绘的方向之外物件在使用或操作中的不同方向。例如，如果在图中的物件被翻转，则被描述为在其他元件或特征“下方”或“下”的元件将取向在所述元件或特征的“上方”。因此，示范性术语“下方”可以包含下方和上方两个方向。物件也可以有其他取向(旋转90度或其他取向)且应对本文使用的空间相对术语作出相应的解释。

在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第二”等也可以彼此互换。

本实用新型的罐槽车抗冲击结构是在现有罐体基础上，无需进行大规模改造加工(例如切开罐体、替换部件等)，主要对罐体封头外侧进行改造，既大幅提高抗冲击能力，对事故中常见的破片、爆炸波与大质量撞击等威胁实现全要素防护，又可节省工期，降低对车辆正常使用的影响。

实施例1

如图1所示，本实用新型的罐槽车抗冲击结构是在现有的罐体基础上进行的改造，改造位置包括罐体封头10以及罐体侧壁20。该抗冲击结构附着于罐槽车的罐体外侧(即封头外侧以及侧壁外侧)。

进一步如图2、3所示，该抗冲击结构具体包括：承力网格、周向约束板2以及抗爆涂层3。其中，承力网格由正交焊接的多条加强筋1组成，该承力网格整体贴合在罐体封头10外侧，且与封头曲面形状相适配。封头是冲击载荷的最终承载部件，承力网格是封头加强结构，可有效增强封头的承载水平。优选而非限制性地，承力网格加强筋1采用钢制材料，采用满焊的方式纵横交错贴合在罐体封头10的表面。承力网格加强筋1优选采用Q235钢，截面尺寸优选为2cm×2cm，布置间隔为20cm。

进一步如图2、3所示，周向约束板2纵横间隔布置，且焊接在承力网格的每一个网格单元中，在每一个网格单元中可形成多个子网格。优选而非限制性地，周向约束板2为钢制板条结构，该钢制板条立向布置且采用满焊方式焊接在罐体封头10和承力网格上。钢制板条的厚度优选为2mm，立向高度可为5mm。“钢制板条立向布置”是指将板条侧面(即2mm宽的面)焊接在罐体封头10的表面。钢制板条靠近承力网格加强筋1的端面则焊接在承力网格上，以此在每一个承力网格单元中通过钢制板条形成固定牢固的多个子网格。每个子网格的尺寸优选采用6cm×6cm的方格。

进一步如图3所示，抗爆涂层3涂覆在承力网格整体覆盖的区域上。承力网格整体覆盖的区域包括承力网格加强筋1的表面、周向约束板2表面以及承力网格区域内的裸露的封头表面。抗爆涂层3是在将承力网格和周向约束板加工好后再进行喷涂作业，涂料可采用聚脲弹性体涂料，该聚脲弹性体涂料的喷涂厚度略大于钢制板条的立向高度，这样可使喷涂表面具有一定的平整度和连续性。周向约束板2形成的子网格可以将其内的聚脲弹性体进行周向约束，可有效抑制侵彻过程中聚脲材料的位移与变形，提高结构对小尺寸高速破片的抵抗能力。

实施例2

如图1、4所示，本实用新型的罐槽车抗冲击结构在实施例1的罐体封头处设置承力网格、周向约束板以及抗爆涂层的基础上，还可以在罐体侧壁进行加强处理。具体地，可在罐体侧壁焊接纵向加强筋，侧壁加强筋4为多条且沿罐体纵向均匀间隔布置，优选布置在罐体侧壁的中下部，可有效提升罐体纵向强度。侧壁加强筋4优选采用截面为4cm×2cm的钢制加强筋，以满焊方式贴合在罐体侧壁外表面，焊接间隔可以为20cm，侧壁加强筋4的端部可与承力网格加强筋1以焊接方式接合。由于罐槽具有较高的离地高度，事故中的猛烈碰撞(例如撞击护栏、对方车辆大梁等)通常处于罐体较低位置，因此侧壁加强筋4仅覆盖罐体中下部即可，以降低重量与成本。

实施例3

本实用新型的罐槽车抗冲击结构的加工方法如下：

步骤101，将罐体从罐槽车上拆卸下来，为后续焊接、喷涂等作业提供空间；排空罐内燃料，清洗罐内壁，并通入惰性气体反复吹扫罐内空间，置换罐内的油气蒸汽，消除后续焊接时可能出现的燃烧爆炸隐患；

步骤102，测量封头几何信息，即封头的弧面弧度等，对封头(一般为椭球面)进行精确测量，标识后续焊接承力网格加强筋1与周向约束板2的位置，得出不同位置处所需承力网格加强筋1的几何参数(例如长度、弯曲弧度等)。

步骤103，根据步骤102得出的几何参数，以Q235钢为原料，通过铸造、切削等方式定制加工承力网格加强筋1的套件，加强筋截面尺寸选用2cm×2cm。钢制加强筋以满焊方式在封头外侧正交焊接，形成承力网格，焊接间隔为20cm。

步骤104，将周向约束板2附加在加强筋1的网格间，周向约束板2选用厚度2mm，高度5mm的钢制板条，同样以满焊方式焊接在封头表面，周向约束板2通过焊接方式与承力网格加强筋1连接，最终将封头表面划分为尺寸6cm×6cm的方格。

步骤105，将承力网格加强筋1和周向约束板2的钢制板条焊接完毕后，对裸露的封头表面进行粗糙化处理并涂覆底漆；在承力网格整体覆盖区域喷涂聚脲抗爆涂层，喷涂厚度6mm，略高于周向约束板2的立向高度；喷涂完毕后，将封头置于20-25摄氏度，湿度30％至50％(优选40％)的环境进行养护，以提高聚脲抗爆涂层的力学性能，养护时间为5至10天(优选7天)。

步骤106，在罐体侧壁加焊侧壁加强筋4，选用4cm×2cm的钢制加强筋，以满焊方式贴合在罐体侧壁外表面，焊接间隔为20cm，侧壁加强筋4端部与承力网格加强筋1以焊接方式接合。

步骤107，对施工完毕的罐体进行相关静态储存性能测试(密封性等)，随后安装回车辆，完成改造。

本实用新型的抗冲击结构在原有罐体的基础上增加了封头承力网格，可以将原有的薄壳承力方式改为骨架-面板承力，大幅提高封头的承载水平，在抗爆炸、抗撞击方面优势明显；增加的周向约束板可以有效抑制侵彻过程中聚脲材料的位移与变形，提高结构对小尺寸高速破片的抵抗能力；罐体侧壁增加的加强结构也提高了对猛烈撞击的防护水平；聚脲材料-骨架作为主防护结构，既具有耗散、分散能量的效果，又具有更好的抗撞击效果，同时在抗侵彻、抗气云爆炸方面具备显著优势。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。针对上述示例性实施方案所做的任何简单修改、等同变化与修饰，都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种罐槽车抗冲击结构，其特征在于，该抗冲击结构附着于所述罐槽车的罐体外侧，包括：

承力网格，其由正交焊接的多条加强筋组成；该承力网格整体贴合在所述罐体的封头外侧，且与所述封头曲面形状相适配；

周向约束板，其纵横间隔布置，且焊接在所述承力网格的每一个网格单元中，在所述每一个网格单元中形成多个子网格；

抗爆涂层，其涂覆在所述承力网格整体覆盖的区域上。

2.根据权利要求1所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述加强筋为钢制材料，该加强筋采用满焊的方式纵横交错贴合于所述封头表面。

3.根据权利要求2所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述加强筋的截面尺寸为2cm×2cm，布置间隔为20cm。

4.根据权利要求1所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述周向约束板为钢制板条结构，该钢制板条立向布置且采用满焊方式焊接在所述封头和承力网格上。

5.根据权利要求4所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述钢制板条的厚度为2mm，立向高度为5mm。

6.根据权利要求5所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述抗爆涂层采用聚脲弹性体涂料，该聚脲弹性体涂料的喷涂厚度大于所述钢制板条的所述立向高度。

7.根据权利要求1所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，还包括罐体侧壁加强筋，所述侧壁加强筋为多条且沿罐体纵向均匀间隔布置在所述罐体侧壁的中下部。

8.根据权利要求7所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述侧壁加强筋采用截面尺寸为4cm×2cm的钢制材料，并以满焊方式焊接在所述罐体侧壁外表面。

9.根据权利要求1所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，所述承力网格整体覆盖的区域包括加强筋表面、周向约束板表面以及封头表面。

10.根据权利要求6所述的罐槽车抗冲击结构，其特征在于，在所述聚脲弹性体涂料喷涂之前，对所述封头表面进行粗糙化处理并涂覆底漆；喷涂完毕后，将所述喷涂区域置于温度为20至25摄氏度、湿度为30％至50％的环境中进行养护，养护时间为5至10天。

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