專利名稱：一種半地下、地下輕型油罐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及地下水位以上設(shè)置貯存原油等油品的立筒油罐，尤其涉及應(yīng)用液力平衡的半地下，地下立筒油罐。
近年來，常見5-10萬m3多個(gè)立筒罐構(gòu)成油庫的建設(shè)規(guī)模，但多半應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)，造價(jià)高，增加了貯運(yùn)成本；也常見搶建現(xiàn)象，施工期短，建設(shè)前期準(zhǔn)備方案比較不足，也缺乏新技術(shù)可供選用。ZL98222358.7和申請(qǐng)?zhí)?9127594.2專利文件提出了輕質(zhì)頂蓋結(jié)構(gòu)、底部密封結(jié)構(gòu)，ZL99220669.3提出了簡(jiǎn)捷式罐底板以自體變形抵抗地基不均勻沉降的結(jié)構(gòu)，分別部分解決于規(guī)模突破和造價(jià)問題，ZL99220907.2提出了地下水中立筒罐的特殊結(jié)構(gòu)，仍有在旱地應(yīng)用的可能；申請(qǐng)?zhí)?9127594.2專利文件提出了鋼筋混凝土油罐壁結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用方法，雖然應(yīng)用范圍較廣，但在砂石及優(yōu)質(zhì)土缺乏場(chǎng)地，鋼筋混凝土罐壁折算厚度較大，造價(jià)仍高，尋求干旱地質(zhì)液力平衡方法，進(jìn)一步發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)、玻璃鋼筒結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好的特點(diǎn)，仍具有新的可能性。
本發(fā)明提供一種半地下、地下輕型油罐，是通過人工供液的液力平衡方法，準(zhǔn)確平衡罐壁所受的貯液側(cè)壓力，實(shí)現(xiàn)立筒油罐的低造價(jià)、容量大、輕質(zhì)問題。
本發(fā)明的半地下、地下輕型油罐，包括罐體[1]，其特征在于在罐體側(cè)壁周圍固定一由柔性膜材料形成的阻水兜液膜，阻水兜液膜與罐體間形成空間，充入平衡液，阻水兜液膜上帶有進(jìn)液口和頂部有通氣口。
上述阻水兜液膜可以是單層或雙層。
阻水兜液膜與罐體底部的邊緣板以及阻水兜液膜頂部與罐體側(cè)壁間可以由“S”形夾膜器通過噴、涂膠液，螺栓夾緊密封連接，阻水兜液膜頂部在罐體內(nèi)最高液位以上位置。
阻水兜液膜可以形成環(huán)錐面，與罐體間形成的空間為環(huán)錐體，充入平衡液后，阻水兜液膜的豎向部分與周圍的穩(wěn)定邊坡帶皺折的貼緊。阻水兜液膜的豎向部分與環(huán)錐面的橫向部分以彈簧夾持器固定，彈簧夾持器點(diǎn)式(若干個(gè)夾持器間隔設(shè)置)吊掛在穩(wěn)定邊坡的頂沿環(huán)梁護(hù)墩上的埋鉤上。彈簧夾持器可以是在正常的彈簧夾基礎(chǔ)上，在其內(nèi)夾持面貼有橡膠板形成。
在罐體側(cè)壁上可加有豎向肋條或肋板，并在一定高度設(shè)水平綴板支撐上部肋板。各肋條或肋板上部間距大、下部間距小，各條高度沿園周有規(guī)律地從短到長(zhǎng)期再到短，肋頂呈波浪形分布形成豎向穩(wěn)定的抗拉結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明使用開挖式半地下、地下坑中設(shè)罐方案，穩(wěn)定邊坡與罐體之間設(shè)置一個(gè)由柔性膜材料構(gòu)成的阻水兜液膜，用常規(guī)的自動(dòng)電控充排液的方式調(diào)節(jié)平衡液的液位，獲得貯油罐體、阻水兜液膜至穩(wěn)定邊坡間液力的水平向傳遞和最優(yōu)平衡，由此罐體下部各圈、全部各圈和加肋條、肋板的計(jì)算厚度4mm以下的罐壁，可使用0.5-3.8mm的薄鋼板、玻璃鋼用扣接，插接，氣焊、鉚接、封膠、搭接玻璃布、涂樹脂固化等方法制作，可實(shí)現(xiàn)罐體容量的超巨型化。
阻水兜液膜使用柔性膜材料如各種聚烯烴膜，纖維強(qiáng)化覆塑鋁箔(玻璃布復(fù)合一層鋁箔)，織物覆塑、覆膠膜等，用燙接，縫粘接構(gòu)成外形與穩(wěn)定邊坡大體吻合且略大的環(huán)錐面的單層、雙層片狀結(jié)構(gòu)，其上開有管線穿越孔貼膜強(qiáng)化；其上下兩端沿部位通過焊、釘接在罐體的底部邊緣板和罐體上部貯液最高液位以上外表的S型夾膜器以噴、涂膠液螺栓夾緊密封聯(lián)結(jié)，腰線約3/4高度以彈簧夾持器面式夾持，點(diǎn)式吊掛在穩(wěn)定邊坡的頂沿環(huán)梁護(hù)墩上的埋鉤上，形成懸垂式防塵膜并開有通氣孔。充入平衡液后，阻水兜液膜豎向部分與穩(wěn)定邊坡外表面、罐底邊緣板外側(cè)、基礎(chǔ)頂面帶折皺地貼緊。這樣，在邊坡可能發(fā)生的意外局部垮塌時(shí)，用膜的自身抗拉伸余量，折皺伸展余量和拉脫離夾持器獲得阻水有效和平衡液的連續(xù)化作用。
平衡液可以是海河江湖水、清凈水、二三級(jí)污水、循環(huán)水、油品等，單獨(dú)或混合使用，其液位由貯油收發(fā)油流量與平衡液的體積關(guān)系流量及液位雙自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，通過現(xiàn)有或增設(shè)的儲(chǔ)液器調(diào)蓄，保持罐體底沿受力為零或微拉力并在阻水兜液膜外設(shè)置檢漏自控報(bào)警裝置。貯油與平衡液間的液位差為二者密度比例的線性函數(shù)，并以罐壁底沿只能受微小拉力為防護(hù)介限。
穩(wěn)定邊坡對(duì)于全地下油罐來說，是由穩(wěn)定土坡形成，對(duì)于半地下油罐來說，由穩(wěn)定土坡和其上通過混凝土等材料制成的邊坡組成。穩(wěn)定土坡是半挖半填、全挖的坑邊，并通過實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)下精確處理依托土、土堤土、邊坡面的方法包括用棚膜氣囊遮蓋，晾、曬土，地面鋪膜排雨，強(qiáng)夯原土，筑井排水兼制灰樁，分層夯實(shí)電熱烘干填土及坡面夯擊筑提，添加粉煤灰，石灰、石膏、水泥等廉價(jià)固化材料處理填土，裸露地、堤表面鋪塑膜保干等減少土體含水量、增加密實(shí)度、內(nèi)聚力的工程措施并在表面筑護(hù)坡防護(hù)，設(shè)置水平錨桿錨板拉結(jié)坡中部環(huán)梁等，護(hù)坡面噴涂聚乙烯漿液，形成抵抗地震力和液力的長(zhǎng)期穩(wěn)定的圈錐面土坡面。棄土價(jià)值遠(yuǎn)大于填土價(jià)值，罐底能座于地下水位之上時(shí)應(yīng)用全挖土地下方案。
罐體自底沿向上各圈逐步增厚，最高貯油位所確定的平衡液最高液位處最厚，向頂沿又逐步變薄；在計(jì)算厚度3-4mm以下不宜電焊的各圈，使用冷軋帶凸楞的強(qiáng)化薄鋼板應(yīng)用扣接，插接、鉚接及氣焊、封膠的方法制作壁板及V形、Π形斷面的肋條并在一定高度設(shè)強(qiáng)化水平綴板支撐上部肋板，也可使用玻璃鋼予制塊在現(xiàn)場(chǎng)搭接玻璃布噴樹脂聯(lián)接制作罐體部分或全部各圈及肋條、肋板，并在貯油側(cè)噴貼聚乙烯層增光滑并埋入接地線；在全園周上部各肋條或肋板上部間距大、下部間距小，各條高度沿園周有規(guī)律地從短到長(zhǎng)再到短，肋頂呈波浪形分布形成豎向穩(wěn)定的抗拉結(jié)構(gòu)。
罐體及其肋條、肋板外表面作完防銹柒或噴涂聚乙烯后貼有膏糊狀固化半剛性保溫層；一定高度設(shè)水平向支承拉桿，桿斷面可以是V型，L型，異型，材料可是鋼、鋁、塑，拉桿上、下可設(shè)Δ形肘板，保溫層外噴涂膠液或熱塑性塑液粘貼柔性整體阻水膜，膜上、下端沿與S型夾持器上的阻水兜液膜同時(shí)密封固定聯(lián)結(jié)。
罐體上部外側(cè)至邊坡頂部環(huán)梁護(hù)墩之間，可以設(shè)置輕鋼輕瓦環(huán)狀頂蓋或強(qiáng)化鋁塑復(fù)合膜氣囊，以此防塵、雨、雪并排除頂蓋的雨水。
提出上述方案的由來是地上雙壁環(huán)狀結(jié)構(gòu)只能突破規(guī)模，不能節(jié)省材料。本方案借助液力實(shí)現(xiàn)力的準(zhǔn)確傳遞和最優(yōu)化平衡并最終妥貼地應(yīng)用土力，實(shí)現(xiàn)工程材料的優(yōu)化，也是土液結(jié)合作用的突破。
一般大型企業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)工程方法，綜合利用循環(huán)水，尤其是生產(chǎn)生活污水資源，有利于改變二、三級(jí)污水放流的現(xiàn)狀，推動(dòng)污水集流的應(yīng)用和污水再處理的發(fā)展，由此任何地下水位以上設(shè)置的立筒油罐、化工罐都可由實(shí)施本技術(shù)而大幅降低造價(jià)；地下泵房造價(jià)相對(duì)罐體造價(jià)很有限；施工期較長(zhǎng)，可以用早規(guī)劃、早開工及以交叉作業(yè)法縮短工期。
阻水兜液膜技術(shù)可廣泛應(yīng)用于萬噸油輪防泄漏措施及水利工程，簡(jiǎn)易棚模氣囊透光、保溫，可廣泛應(yīng)用于溫室大棚和施工工地。止水膜，土體間低溫電熱線烘干可廣泛應(yīng)用于土工工程，應(yīng)用半挖半填方法土方造價(jià)可節(jié)省數(shù)倍并降低地下泵房設(shè)置成本。
應(yīng)用4mm厚以下薄鋼板及其加工方法進(jìn)一步減少不必要的材料消耗，玻璃鋼比強(qiáng)度高于鋼并有成熟制作規(guī)程，其起始厚度正好彌補(bǔ)薄鋼板剛度的不足，其與鋼結(jié)構(gòu)結(jié)合部位增厚幾毫米，對(duì)應(yīng)內(nèi)浮頂浮船至罐壁間200～250mm的彈性止漏機(jī)構(gòu)，比例很小，不至產(chǎn)生付作用。
以10萬m3罐為例，用約1T塑料或1T玻璃絲(布)加半噸塑料或2.5T鋁箔，輔助3萬T可循環(huán)污水，即可替代90萬kg鋼材原料的制造費(fèi)用。
應(yīng)用本技術(shù)具有優(yōu)異的效果，由于罐壁受力大部分被抵消，隨貯液與平衡液比重差不同，按現(xiàn)有鋼材焊接能力，罐體直徑可以到600～1000m，單罐容量可突破500～1500萬m3；按現(xiàn)有技術(shù)建8個(gè)5萬m3原油罐，如改建一個(gè)40萬m3罐，壁部鋼材消耗可由10.7kg/m3降至2kg/m3以下，節(jié)省機(jī)泵管線投入，結(jié)合罐頂、罐底新技術(shù)，綜合造價(jià)可降至40％～50％以下；下面結(jié)合實(shí)施例


圖1是半地下特輕型液平衡油罐總體剖面示意2是冷軋凸楞薄壁及肋條、肋板水平剖面示意3是玻璃鋼與薄鋼板結(jié)合部示意4是S型夾膜器示意中1-罐體，2-罐頂，3-穩(wěn)定土坡，4-邊坡，5-阻水兜液膜，6-平衡液，7-彈簧夾持器，8-S型夾膜器，9-環(huán)梁護(hù)墩，10-供平衡液管，11-棚膜氣囊，12-冷軋凸楞薄鋼板，13-薄板肋條，14-上層圈肋板，15-水平綴板，16-半剛性保溫層，17-保溫層阻水膜，18-水平支桿，19-強(qiáng)化鋁塑膜氣囊頂蓋。
如圖1，罐體1側(cè)壁周圍增設(shè)阻水兜液膜5，與罐體間形成空間，充入平衡液。阻水兜液膜與穩(wěn)定土坡3、邊坡4(可由混凝土形成，也稱填土體)大體吻合，面積略大，形成環(huán)錐面。阻水兜液膜5與罐體底部的邊緣板以及與罐體側(cè)壁的固定連接是通過如圖4的方式，由鋼板制成的S型夾膜器，阻水兜液膜緊密地粘于其內(nèi)，由螺栓壓緊固定。阻水兜液膜豎向部分與環(huán)錐面橫向部分的連接點(diǎn)由彈簧夾持器7連接，彈簧夾持器7吊掛在邊坡4的頂沿環(huán)梁護(hù)墩9上的埋鉤上。在罐體上部外側(cè)至邊坡頂部環(huán)梁護(hù)墩9之間設(shè)置的強(qiáng)化鋁塑膜氣囊頂蓋19是為了防雨防風(fēng)。
罐體自底沿向上各圈逐步增厚，最高貯油位所確定的平衡液最高液位處最厚，向頂沿又逐步變??；在計(jì)算厚度3-4mm以下不宜電焊的各圈，使用冷軋帶凸楞的強(qiáng)化薄鋼板12(罐體壁)應(yīng)用扣接，插接、鉚接及氣焊、封膠的方法制作壁板及V形、斷面的肋條13并在一定高度設(shè)強(qiáng)化水平綴板15支撐上層圈肋板14，分別如圖2、3所示。罐體及其肋條、肋板外表面作完防銹柒或噴涂聚乙烯后貼有膏糊狀固化半剛性保溫層16；一定高度設(shè)水平向支承拉桿18，桿斷面是V型，拉桿上、下可設(shè)Δ形肘板，保溫層16外噴涂膠液或熱塑性塑液粘貼柔性整體阻水膜17，防護(hù)保溫層，阻水膜上、下端沿與S型夾持器上的阻水兜液膜同時(shí)密封固定聯(lián)結(jié)。
為了實(shí)現(xiàn)罐體的輕質(zhì)，罐體下部采用玻璃鋼材料、上部采用鋼材料，二者結(jié)合為一體，圖3所示。
在施工期，罐體1可以用棚膜氣囊11遮蓋，防雨防風(fēng)。
權(quán)利要求
1.一種半地下、地下輕型油罐，包括罐體[1]，其特征在于在罐體側(cè)壁周圍固定一由柔性膜材料形成的阻水兜液膜[5]，阻水兜液膜與罐體間形成空間，充入平衡液[6]，阻水兜液膜上帶有進(jìn)液口和頂部有通氣口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜可以是單層或雙層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜與罐體底部的邊緣板以及阻水兜液膜頂部與罐體側(cè)壁間由“S”形夾膜器[8]通過噴、涂膠液，螺栓夾緊密封連接，阻水兜液膜頂部在罐體內(nèi)最高液位以上位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜形成環(huán)錐面，與罐體間形成的空間充入平衡液后，阻水兜液膜的豎向部分與周圍的穩(wěn)定邊坡帶皺折的貼緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的油罐，其特征在于阻水兜液膜的豎向部分與環(huán)錐面的橫向部分以彈簧夾持器[7]固定，彈簧夾持器點(diǎn)式吊掛在穩(wěn)定邊坡的頂沿環(huán)梁護(hù)墩[9]上的埋鉤上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐，其特征在于罐體[1]自底沿向上各圈逐步增厚，最高貯油位所確定的平衡液最高液位處最厚，向頂沿又逐步變薄。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的油罐，其特征在于罐體側(cè)壁上加有豎向肋條或肋板，并在一定高度設(shè)水平綴板[15]支撐上部肋板。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的油罐，其特征在于各肋條[13]或肋板[14]上部間距大、下部間距小，各條高度沿園周有規(guī)律地從短到長(zhǎng)再到短，肋頂呈波浪形分布形成豎向穩(wěn)定的抗拉結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐，其特征在于罐體的罐頂為氣囊式結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油罐，其特征在于罐體側(cè)壁外表面加有半剛性保溫層[16]，并設(shè)有水平拉桿[18]，保溫層外固定阻水膜[17]。
全文摘要
本發(fā)明涉及半地下、地下輕型油罐,是在穩(wěn)定邊坡與罐體之間設(shè)置一個(gè)阻水兜液膜與罐體之間形成空間,用以充平衡液,用自動(dòng)電控充排液的方式調(diào)節(jié)液位,獲得液力水平向傳遞和最優(yōu)平衡,由此,罐體下部各圈、全部罐體和所加肋條,肋板可使用厚度遠(yuǎn)小于4mm薄鋼板、玻璃鋼制作,并可實(shí)現(xiàn)罐體容量的超巨型化和輕型化。
文檔編號(hào)B65D88/74GK1275520SQ0011106
公開日2000年12月6日 申請(qǐng)日期2000年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月2日
發(fā)明者黃志良 申請(qǐng)人:黃志良