CN2304628Y - 新型组合式储罐内浮顶 - Google Patents

Abstract

一种新型组合式储罐内浮顶,在骨架上安装有浮顶盖板,骨架下连接有浮力网格,骨架为王莲叶脉仿生形状构造,浮力网格为向心闭环蜂窝形状构造,以多个浮力筒单元相互连接构成若干圈多边形环边,浮力网格在下,仿生骨架在上,二者按同心重叠,骨架主脉梁与径向浮筒互以一定相位角交错连接,构成多个空间三角形体的整体结构,本实用新型可以实现大直径,受力均匀,刚性好,浮子平衡不易倾斜,升降或落地不产生漂移,在大呼吸时无油气泡沫溢出,且使用寿命长。

Description

新型组合式储罐内浮顶

本实用新型涉及易挥发流体立式储罐构造，具体地是一种能有效降低蒸发损失的组合式储罐内浮顶。

为了减少储油罐中油料的蒸发和防止油料变质，通常在储油罐中装上内浮顶。现有的储油罐内浮顶通常采用钢板或铝板加工成U字形梁呈平行排列或呈辐射状的骨架，并且用泡沫塑料外包金属层做浮子。密封采用闭孔聚氨脂泡沫材料的舌密封，浮盘的呼吸阀直接通大气，存在着整体刚性不强，快速上升或下降时产生漂移，油气溢出，浮子易坏，寿命短，当局部浮子损坏易造成浮力不平衡，易倾斜。密封装置在大呼吸时有油气泡沫溢出现象。

本实用新型的目的是克服上述缺点，提供一种新型的组合式储罐内浮顶，可以实现大直径，受力均匀，刚性好，浮子平衡不易倾斜，升降或落地不产生漂移，其密封装置在大呼吸时无油气泡沫溢出，且使用寿命长。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种新型组合式储罐内浮顶，在骨架上安装有浮顶盖板，骨架下连接有浮力网格，内浮顶与罐体内壁间设有密封装置，浮力网格下端周边位置装有防撞减震扶正器，浮顶上并设有人孔，量油装置，防旋转归中装置及间隔180°设置的两根导线，其特征在于：

骨架为仿王莲叶脉生态形状构造，在中心的最内圈环形梁上连接有六等分圆周的主梁，在距中心环梁适当距离的每两支相邻主梁上以横杆连接构成第二内圈多边形环梁，在该内圈环梁的横杆中点连接有等分圆周的向外辐射的主梁，在距第二内圈环梁适当距离的相邻的两支主梁和主梁之间以横杆连接构成第三圈多边形环梁，同时从主梁与第二圈多边形环梁的交接处向外延伸出平行主梁的支梁，从主梁与第三圈环梁横杆交接处向外延伸出平行支梁的支梁，依此类推，在相邻的每两支主梁、支梁、支梁、主梁之间各以横杆依次连接构成第四圈多边形环梁，依此类推直至最外圈多边形环梁，在主梁与环梁的节点处设置有若干向下伸出的支腿；

所述内圈环形梁可以是圆形，也可以是多边形；

浮力网格为向心闭环蜂窝形状构造，以最内圈环形梁为中心，以等长的浮力筒单元相互连接，构成由六个等边三角形组成的位置靠内的第二圈正六边形浮筒环边，从该正六边形的各顶点和各环边中点以多个浮力筒单元向外径向辐射延伸并与环边浮筒相交连接构成第三圈多边形浮筒环边，依此类推，从第三圈多边形环边的各顶点和各环边中点以等长或不等长浮力筒单元构成第四圈多边形环边，依此类推直到最外圈多边形浮筒环边，该最外圈多边形浮筒环边的大小与所述骨架的最外圈多边形环梁相应；

所述内圈环形梁可以是圆形，也可以是多边形；

其组合关系是：所述浮力网格在下，仿生骨架在上，二者按同心重叠，各骨架主脉梁与径向浮筒互以15-30°相位角交错连接构成多个空间三角形体的整体结构。

本实用新型的目的还可以通过以下措施实现：

所述骨架各构件的连接，所述浮力网格组件的连接均为使用螺栓螺母的可拆卸连接。

在所述骨架的周边适当位置安装有防撞减震扶正器，该防撞减震扶正器用弹性材料制成，其形状可以为半圆形、圆柱形、长方形，安装在骨架的最外圈多边形环梁的外侧。

所述浮顶与罐体内壁之间的密封结构为小波纹多唇形密封装置，以小波纹板形成若干连体的唇形圆环，各唇形圆环与罐体的内壁接触，各唇形环的接触过盈量不同，以上端唇环的接触过盈量最大，向下各唇形环、配合过盈量依次减小，该小波纹板内包三维卷曲阻燃纤维在浮顶盖板上端面边缘构成凸形形状，该凸环的内周边以反包围折边用导向增强压板、螺栓紧固于浮顶盖板的上端面。

在所述立罐内装有氮气自动保护装置，该氮气自动保护装置由浮子氮气阀、浮子、弹性密封球组成，浮子排气阀为有阶梯状空腔的阶梯柱体，在其小阶梯孔内装有橡胶密封球，该小阶梯壁上有通孔，孔上端有连通外壁的阀口氮气进气孔，该进气孔外接氮气进气管，由密封球依靠浮力启闭，该排气阀的下端有法兰边连接盖板，该盖板中部安装着下端支柱，在下端支柱的外径上活套着浮子，该浮子用密度小于1的材料制成，该浮子上端的支杆伸入盖板并连接于装在氮气阀阶梯内腔中的撑杆，该撑杆上端伸入氮气阀的小阶梯孔并与密封球成浮动接触，所述浮子氮气阀的上端固定于骨架，其下端支柱在内浮顶下降时支承于罐体的内底面。

所述骨架的各构件用工字型、槽型钢质、铝合金材质制成。

本实用新型有以下积极有益的效果：

1、采用仿王莲叶脉生态骨架结构和蜂窝增强浮筒构成的向心浮力网格为模数化设计，内浮顶的直径可达10万方或更大。

2、仿王莲叶脉生态骨架，结构简单，受力均匀，整体刚性好，易于安装。

3、蜂窝增强浮筒构成的向心浮力网格和仿王莲叶脉生态骨架分上下两层构成三角形结构，利用了三角形稳定原理便浮盘非常稳定。由于浮子为蜂窝形结构，即使局部浮子损坏，浮子平衡也不受影响，不易发生倾斜现象，升降或落地不产生漂移，支柱不易损坏。

4、小波纹多唇形密封结构消除了平面胶带接触密封的毛细现象，消除了大呼吸产生的油气泡沫溢出的损失。解决了密封填充材料和储存介质接触吸附后易损坏，寿命短的问题。

5、因使用防撞减震扶正器，使内浮顶的周边密封和罐壁的间隙均匀。解决了内浮顶上下运行时出现漂动造成的一边紧一边出现缝隙，发生油气损失的问题。

6、采用氮气自动保护装置，使内浮顶和油气间存在的空气量很少。氮气和油气形成不了爆炸混合物，即使在内浮顶和油品界面间产生的静电在瞬间释放，也不易产生火灾和爆炸事故。

本实用新型有以下附图：

图1是内浮顶在普通储油罐中的组装结构示意图。

图2是仿王莲叶脉生态骨架结构示意图，显示其平面结构。

图3是图2的俯视图。

图4是图2的A-A局部剖截视图。

图5是蜂窝增强浮筒构成的向心闭环浮力网格结构示意图，显示其平面结构。

图6是图5中的B部局剖放大示意图，显示浮筒及节点构造。

图7示密封装置结构安装示意图和防震减震扶正器安装示意图。

图8是氮气自动保护装置的结构示意图。

图9是图8的C-C剖面视图。

附图编号：

1.浮顶盖板

2.骨架              21.内圈环形梁      22.第二圈形梁

23.第三圈环形梁     24.第四圈环形梁    25.第五圈环形梁

201.主梁            202.横梁           203.主梁

204.横梁            205.支梁           206.支梁

207.横梁            26.支腿

3.密封装置          31.小波纹板        301.唇形圆环

302.唇形圆环        303.唇形圆环       304.反包围折边

32.三维卷曲阻燃纤维 33.导向增强压板    34.螺栓

4.防撞减震扶正器

5.浮力网格          50.浮力筒单元      51.内圈环形梁

52.第二圈浮筒环边   53.第三圈浮筒环边  54.第四圈浮筒环边

55.第五圈浮筒环边

6.人孔              7.量油装置

8.氮气自动保护装置  81.浮子氮气阀      811.通孔

812.氮气进气孔    82.浮子          821.支杆

822.撑杆          83.弹性密封球    84.支柱

85.盖板

9.防旋转归中装置  10.导线

11.罐体           111.罐底

本实用新型的新型组合式储罐内浮顶，请参照图1，在骨架2上安装有浮顶盖板1，骨架下连接有浮力网格5，内浮顶与罐体11内壁间设有密封装置3，浮力网格5下端周边位置装有防撞减震扶正器4，浮顶上并设有人孔6，量油装置7，防旋转归中装置9及间隔180°设置的两根导线10。

请参照图2、图3、图4，骨架2为仿王莲叶脉生态形状构造，在中心的最内圈环形梁21上连接有六等分圆周的主梁201，在距中心环梁21适当距离的每两支相邻主梁201上以横杆202连接构成第二内圈多边形环梁22，在该内圈环梁22的横杆202中点连接有等分圆周的向外辐射的主梁203，在距第二内圈环梁22适当距离的相邻的两支主梁201和主梁203之间以横杆204连接构成第三圈多边形环梁23，同时从主梁203与第二圈多边形环梁22的交接处向外延伸出平行主梁201的支梁205，从主梁203与第三圈环梁横杆204交接处向外延伸出平行支梁205的支梁206，依此类推，在相邻的每两支主梁201、支梁205、支梁206、主梁203之间各以横杆207依次连接构成第四圈多边形环梁204，依此类推直至最外圈多边形环梁25，在主梁与环梁的节点处设置有若干向下伸出的支腿26；

所述内圈环形梁21可以是圆形，也可以是多边形；

请参照图5、图6，浮力网格5为向心闭环蜂窝形状构造，以最内圈环形梁51为中心，以等长的浮力筒单元50相互连接，构成由六个等边三角形组成的位置靠内的第二圈正六边形浮筒环边52，从该正六边形的各顶点和各环边中点以多个浮力筒单元向外径向辐射延伸并与环边浮筒相交连接构成第三圈多边形浮筒环边53，依此类推，从第三圈多边形环边53的各顶点和各环边中点以等长或不等长浮力筒单元构成第四圈多边形环边54，依此类推直到最外圈多边形浮筒环边55，该最外圈多边形浮筒环边55的大小与所述骨架2的最外圈多边形环梁25相应；

所述内圈环形梁21可以是圆形，也可以是多边形；

其组合关系是：所述浮力网格5在下，仿生骨架2在上，二者按同心重叠，各骨架主脉梁与径向浮筒互以15-30°相位角交错连接构成多个空间三角形体的整体结构。

所述骨架2各构件的连接，所述浮力网格5组件的连接均为使用螺栓螺母的可拆卸连接。

在所述骨架的周边适当位置安装有防撞减震扶正器4，该防撞减震扶正器4用弹性材料制成，其形状可以为半圆形、圆柱形、长方形，安装在骨架的最外圈多边形环梁25的外侧。

请参照图7，所述浮顶与罐体内壁之间的密封结构为小波纹多唇形密封装置3，以小波纹板31形成若干连体的唇形圆环301、302、303，各唇形圆环与罐体11的内壁接触，各唇形环的接触过盈量不同，以上端唇环301的接触过盈量最大，向下各唇形环302、303配合过盈量依次减小，该小波纹板31内包三维卷曲阻燃纤维32在浮顶盖板1上端面边缘构成凸形形状，该凸环的内周边以反包围折边304用导向增强压板33、螺栓34紧固于浮顶盖板1的上端面。

请参照图8、图9，在所述立罐内装有氮气自动保护装置8，该氮气自动保护装置8由浮子氮气阀81、浮子82、弹性密封球83组成，浮子排气阀81为有阶梯状空腔的阶梯柱体，在其小阶梯孔内装有橡胶密封球83，该小阶梯壁上有通孔811，孔上端有连通外壁的阀口氮气进气孔812，该进气孔812外接氮气进气管，由密封球83依靠浮力启闭，该排气阀81的下端有法兰边连接盖板86，该盖板中部安装着下端支柱84，在下端支柱的外径上活套着浮子82，该浮子用密度小于1的材料制成，该浮子上端的支杆821伸入盖板86并连接于装在氮气阀81阶梯内腔中的撑杆822，该撑杆822上端伸入氮气阀81的小阶梯孔并与密封球83成浮动接触，所述浮子氮气阀81的上端固定于骨架2，其下端支柱84在内浮顶1下降时支承于罐体11的内底面111。

所述骨架2的各构件用工字型、槽型钢质、铝合金材质制成。

前文中提到的小波纹多唇形密封装置3，氮气自动保护装置8，已另案申请专利，此处不详述。

本实用新型的结构特点和工作原理：

用钢板或铝板加工成工字形构件，用螺栓连接成仿王莲叶脉生态结构的骨架，中心环梁(图示圆形法兰状环梁)与主梁连接，以6、24、36、48等多根主梁径向排列构成主脉梁，再由相应的环梁构成主叶脉。随之排出等距多级支梁(支脉)。各梁端部和圈梁板加强筋坚固连接。用铝合金板加工成的浮筒，用螺栓连接成蜂窝增强向心浮力网格，组成的浮力构件由中心正六边形，中间六边形和周围多边型浮子和径向浮子以节点接头连接构成向心闭环网格状的整体浮力构件，它由单个浮筒构成，在整个内浮顶内均匀对称分布，即使一些浮子损坏，也不会影响整体的浮力，浮力构件与骨架按上下两层以15-30度相位角交错连接安装，浮子与主梁构成三角形，径向浮子支撑主脉架，端部与圈梁连成一体。理想地达到了梁与浮子相互连接约束、支撑、依赖的三角形稳定关系，保证了整体的要求。组合式结构具有钢盘一样的整体结构特点。

在内浮顶周围安装小波纹橡胶带反包三维卷曲纤维束的多唇型密封结构。安装后形成多道平行排列的半“O”环组合密封，消除了平面胶带接触密封的毛细现象和大呼吸时产生的油气泡沫溢出的损耗，减轻了填料接触吸附油气易损坏、寿命短的不足。

在内浮顶圈梁和罐壁间隙处，设计安装了半球形耐油橡胶防撞减震扶正器。它配合平衡归中装置解决内浮顶上下运动时，防撞归中的要求，确保运动时内浮顶四周和罐壁的间隙均匀，减少油气的溢出，同时在地震时可以达到减震、吸震，保护罐壁和整体免遭破坏作用。

本实用新型设计安装了氮气自动保护装置。工作原理如下：浮盘投运前打开氮气阀，通过自动呼吸阀氮气自动置换罐内的空气。进油时，浮球随油品的液面上升而上升，推动密封球上升，密封球将氮气进气孔封上，停止进氮气。当油品下降落地时，随液面的下降密封球也下降，氮气进气孔打开，开始进氮气。即使内浮顶与油品液面之间瞬间释放电荷，因为氮气和油气的混合物不易产生火花，也不会导致事故的发生。

Claims (6)

1、一种新型组合式储罐内浮顶，在骨架(2)上安装有浮顶盖板(1)，骨架下连接有浮力网格(5)，内浮顶与罐体(11)内壁间设有密封装置(3)，浮力网格(5)下端周边位置装有防撞减震扶正器(4)，浮顶上并设有人孔(6)，量油装置(7)，防旋转归中装置(9)及间隔180°设置的两根导线(10)，其特征在于：

骨架(2)为仿王莲叶脉生态形状构造，在中心的最内圈环形梁(21)上连接有六等分圆周的主梁(201)，在距中心环梁(21)适当距离的每两支相邻主梁(201)上以横杆(202)连接构成第二内圈多边形环梁(22)，在该内圈环梁(22)的横杆(202)中点连接有等分圆周的向外辐射的主梁(203)，在距第二内圈环梁(22)适当距离的相邻的两支主梁(201)和主梁(203)之间以横杆(204)连接构成第三圈多边形环梁(23)，同时从主梁(203)与第二圈多边形环梁(22)的交接处向外延伸出平行主梁(201)的支梁(205)，从主梁(203)与第三圈环梁横杆(204)交接处向外延伸出平行支梁(205)的支梁(206)，依此类推，在相邻的每两支主梁(201)、支梁(205)、支梁(206)、主梁(203)之间各以横杆(207)依次连接构成第四圈多边形环梁(204)，依此类推直至最外圈多边形环梁(25)，在主梁与环梁的节点处设置有若干向下伸出的支腿(26)；

所述内圈环形梁(21)可以是圆形，也可以是多边形；

浮力网格(5)为向心闭环蜂窝形状构造，以最内圈环形梁(51)为中心，以等长的浮力筒单元(50)相互连接，构成由六个等边三角形组成的位置靠内的第二圈正六边形浮筒环边(52)，从该正六边形的各顶点和各环边中点以多个浮力筒单元向外径向辐射延伸并与环边浮筒相交连接构成第三圈多边形浮筒环边(53)，依此类推，从第三圈多边形环边(53)的各顶点和各环边中点以等长或不等长浮力筒单元构成第四圈多边形环边(54)，依此类推直到最外圈多边形浮筒环边(55)，该最外圈多边形浮筒环边(55)的大小与所述骨架(2)的最外圈多边形环梁(25)相应；

所述内圈环形梁(21)可以是圆形，也可以是多边形；

其组合关系是：所述浮力网格(5)在下，仿生骨架(2)在上，二者按同心重叠，各骨架主脉梁与径向浮筒互以15-30°相位角交错连接构成多个空间三角形体的整体结构。

2.如权利要求1所述的新型组合式储罐内浮顶，其特征在于：所述骨架(2)各构件的连接，所述浮力网格(5)组件的连接均为使用螺栓螺母的可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的新型组合式储罐内浮顶，其特征在于：在所述骨架的周边适当位置安装有防撞减震扶正器(4)，该防撞减震扶正器(4)用弹性材料制成，其形状可以为半圆形、圆柱形、长方形，安装在骨架的最外圈多边形环梁(25)的外侧。

4.如权利要求1所述的新型组合式储罐内浮顶，其特征在于：所述浮顶与罐体内壁之间的密封结构为小波纹多唇形密封装置(3)，以小波纹板(31)形成若干连体的唇形圆环(301)、(302)、(303)，各唇形圆环与罐体(11)的内壁接触，各唇形环的接触过盈量不同，以上端唇环(301)的接触过盈量最大，向下各唇形环(302)、(303)配合过盈量依次减小，该小波纹板(31)内包三维卷曲阻燃纤维(32)在浮顶盖板(1)上端面边缘构成凸形形状，该凸环的内周边以反包围折边(304)用导向增强压板(33)、螺栓(34)紧固于浮顶盖板(1)的上端面。

5.如权利要求1所述的新型组合式储罐内浮顶，其特征在于：在所述立罐内装有氮气自动保护装置(8)，该氮气自动保护装置(8)由浮子氮气阀(81)、浮子(82)、弹性密封球(83)组成，浮子排气阀(81)为有阶梯状空腔的阶梯柱体，在其小阶梯孔内装有橡胶密封球(83)，该小阶梯壁上有通孔(811)，孔上端有连通外壁的阀口氮气进气孔(812)，该进气孔(812)外接氮气进气管，由密封球(83)依靠浮力启闭，该排气阀(81)的下端有法兰边连接盖板(86)，该盖板中部安装着下端支柱(84)，在下端支柱的外径上活套着浮子(82)，该浮子用密度小于1的材料制成，该浮子上端的支杆(821)伸入盖板(86)并连接于装在氮气阀(81)阶梯内腔中的撑杆(823)，该撑杆(822)上端伸入氮气阀(81)的小阶梯孔并与密封球(83)成浮动接触，所述浮子氮气阀(81)的上端固定于骨架(2)，其下端支柱(84)在内浮顶(1)下降时支承于罐体(11)的内底面(111)。

6.如权利要求1所述的新型组合式储罐内浮顶，其特征在于：所述骨架(2)的各构件用工字型、槽型钢质、铝合金材质制成。

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