埋置式单层钢制贮液结构的改造方法与流程

本发明涉及一种埋置式单层钢制贮液结构改造的新方法。
背景技术：
：目前，单层钢制贮液结构被广泛应用于国家生命线工程中的各个领域，它关系到国民经济的命脉，如城市加油站和石油化工企业的单层钢制储油罐等贮液结构。但是，单层钢制贮液结构在受到周围环境的影响后，易发生化学腐蚀与电化学腐蚀，导致储液泄漏，污染环境，危害人们的安全与健康。并且，当单层钢制贮液结构由于某种原因被废弃之后，如果不加以利用或者不及时处理，会造成不必要的资源浪费，占用地下使用空间，甚至安全隐患。尽管我国近年来大力推广用新型贮液结构来替代传统的单层钢制贮液结构，但是这种手段不可避免地需要先将原有单层钢制贮液结构地表周围有障碍的建筑物及其他设施拆除，然后将原有单层钢制贮液结构从地下挖出并用新型贮液结构来替代，最后再重新恢复其地表周围重要的设施。其前后拆建流程繁琐复杂，所需成本巨大，费工费时。技术实现要素：本发明的目的是提供一种埋置式单层钢制贮液结构的改造方法。本发明是埋置式单层钢制贮液结构的改造方法，其步骤为：(1)根据原单层钢制贮液结构的勘察资料，清理施工环境，按规程对贮液结构进行清洗与吹扫，将贮液结构内残余的液体、锈蚀积垢彻底清除干净；然后用清洁布擦拭罐内，直到无脏污、无残余储液、无铁锈痕迹并且露出金属本色为止；(2)对原单层钢制贮液结构进行内防腐、检修与改造处理；(3)在原单层钢制贮液结构的内部，新增一个单层钢制贮液结构，从而形成双层钢制贮液结构；原单层钢制贮液结构作为双层钢制贮液结构的外罐1，新增的单层钢制贮液结构作为双层钢制贮液结构的内罐(2)；(4)在内罐2中，设置有若干道加强圈3，并且在每一道加强圈3的三分之一处各设置有一块加筋板4，加筋板4上焊接三角撑5，三角撑5内接于加强圈3；(5)在三角撑5中，焊接三角形钢板6；在三角形钢板6上设置预设数量的液体对流孔7；(6)双层钢制贮液结构的外罐1与内罐2之间的部分为填充层8；填充层8由木屑与橡胶颗粒的混合物构成；(7)设置人工渗漏检测管9，其一端位于人孔10中，另一端位于填充层8中，并且管内还设置有防渗漏传感器11；经过内防腐、检修与加固后的外罐1应满足总轴向力平衡、总径向力平衡以及稳定性校核的要求；总轴向力平衡公式：πD2P4=πDσhδ+F1---(a)]]>由此产生的外罐1筒体轴向应力σh：σh=PD4δ-F1πDδ---(b)]]>控制σh≤[σ]ψ，则：σh=PD4δ-F1πDδ≤[σ]ψ---(c)]]>总径向力平衡公式：DLP＝2Lσθδ+F2(d)由此产生的外罐1筒体环向应力σθ：σθ=PD2δ-F22Lδ---(e)]]>控制σθ≤[σ]ψ，则：σθ=PD2δ-F22Lδ≤[σ]ψ---(f)]]>外罐1的稳定性校核：[P]≥PY(g)PY=γ(23R+H0)1+K02---(h)]]>式中：D指外罐1的平均直径；P为外罐1的设计压力；δ为检修与加固后外罐1筒体的壁厚；F1为砂土作用在封头上的轴向力；[σ]为外罐1材料的允许应力；ψ为外罐1筒体的焊缝系数；F2为外罐1筒体的单位长度上砂土作用的径向力；L为外罐1筒体的单位长度；[P]为外罐1的许用外压力，取1.25倍内外压力差与0.1MPa的较小值；PY为由外罐1顶部覆土决定的外罐1设计外压；γ为外罐1顶部土层的重度；R为外罐1内表面的半径；H0为地面距外罐1顶部表面的距离；K0为外罐1周围土的侧压力系数。本发明的有益之处为：通过独特的施工方法，解决了单层钢制贮液结构在受到周围环境的影响后，易发生化学腐蚀与电化学腐蚀，导致储液渗漏，污染环境，危害人们的安全与健康的不足之处。而且，还能够充分利用有限的资源，避免了资源的不必要浪费以及安全隐患的发生。同时还能有效地替代单层钢制贮液结构的不足之处。不仅如此，当内罐2中的储液渗漏时，填充层8里的木屑能够吸取渗漏的储液。如果贮液结构内部储存油类液体，填充层8里的橡胶颗粒遇油后会发生一定量的体积膨胀，能够填充渗油部位的空穴与间隙，阻止储油的继续渗漏。而且，通过设置的人工渗漏检测管9以及防渗漏传感器11的共同作用，贮液结构的防渗漏预警更及时、更准确。当贮液结构在突发荷载作用下(例如，爆炸冲击作用，地震作用等)，设置的三角形钢板6及液体对流孔7能够有效地缓解贮液结构内液体的大幅晃动，减少液体对贮液结构内壁的不利影响。改造后的单层钢制贮液结构，耐久性及耐腐蚀性更强，安全可靠，经济适用。附图说明图1是本发明的纵向断面示意图。图2是横向断面示意图。具体实施方式如图1、图2所示，本发明是一种埋置式单层钢制贮液结构改造后防止储液渗漏的新方法，其步骤为：(1)根据原单层钢制贮液结构的勘察资料，保证良好的施工环境，按规程对贮液结构进行清洗与吹扫，将贮液结构内残余的液体、锈蚀积垢彻底清除干净。然后用洁布擦拭罐内，直到无脏污、无残余储液、无铁锈痕迹并且露出金属本色为止；(2)对原单层钢制贮液结构进行内防腐、检修与改造处理；(3)采用相应的改造技术手段，在原单层钢制贮液结构的内部，新增一个单层钢制贮液结构，从而形成双层钢制贮液结构。原单层钢制贮液结构作为双层钢制贮液结构的外罐1，新增的单层钢制贮液结构作为双层钢制贮液结构的内罐2；(4)在内罐2中，设置有若干道加强圈3，并且在每一道加强圈3的三分之一处各设置有一块加筋板4，加筋板4上焊接有三角撑5，三角撑5内接于加强圈3；(5)三角撑5中，焊接有一定厚度的三角形钢板6。三角形钢板6上，设置有一定数量的液体对流孔7；(6)双层钢制贮液结构的外罐1与内罐2之间的部分为填充层8。填充层8由木屑与橡胶颗粒的混合物构成；(7)设置人工渗漏检测管9，其一端位于人孔10中，另一端位于填充层8中，并且管内还设置有防渗漏传感器11；经过内防腐、检修与加固后的外罐1应满足总轴向力平衡、总径向力平衡以及稳定性校核的要求。总轴向力平衡公式：πD2P4=πDσhδ+F1---(a)]]>由此产生的外罐1筒体轴向应力σh：σh=PD4δ-F1πDδ---(b)]]>控制σh≤[σ]ψ，则：σh=PD4δ-F1πDδ≤[σ]ψ---(c)]]>总径向力平衡公式：DLP＝2Lσθδ+F2(d)由此产生的外罐1筒体环向应力σθ：σθ=PD2δ-F22Lδ---(e)]]>控制σθ≤[σ]ψ，则：σθ=PD2δ-F22Lδ≤[σ]ψ---(f)]]>外罐1的稳定性校核：[P]≥PY(g)PY=γ(23R+H0)1+K02---(h)]]>式中：D指外罐1的平均直径；P指外罐1的设计压力；δ指检修与加固后外罐1筒体的壁厚；F1指砂土作用在封头上的轴向力；[σ]指外罐1材料的允许应力；ψ指外罐1筒体的焊缝系数；F2指外罐1筒体的单位长度上砂土作用的径向力；L指外罐1筒体的单位长度；[P]指外罐1的许用外压力，取1.25倍内外压力差与0.1MPa的较小值；PY指由外罐1顶部覆土决定的外罐1设计外压；γ指外罐1顶部土层的重度；R指外罐1内表面的半径；H0指地面距外罐1顶部表面的距离；K0指外罐1周围土的侧压力系数。下面用更为具体的实施例进一步展开本发明。已知该外罐1的主要设计数据：焊接接头系数：0.85；执行标准：NB/T47003.1-2009《钢制焊接常压容器》与NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》；材料：钢板Q235B；钢管：20#；公称容积：40L；外罐1内表面的半径R为1.4m；外罐1的平均直径D为2.806m；外罐1的设计压力P为1.01×105Pa；检修与加固后外罐1筒体的壁厚δ为6mm；外罐1顶部土层的重度γ为18kN/m3；外罐1钢板材料的允许应力[σ]为235MPa；外罐1筒体的焊缝系数ψ为0.85；外罐1筒体的单位长度L为1m；外罐1的许用外压力[P]取1.25倍内外压力差与0.1MPa的较小值；地面距外罐1顶部表面的距离H0为1.3m；外罐1周围土的侧压力系数K0取0.33。外罐1封头上砂土作用的轴向力：F1=πD2γh4=3.14×2.8062×184×(1.3+2.8062)=300.721KN]]>外罐1圆筒上的轴向应力：σh=PD4δ-F1πDδ=1.01×105×2.8064×0.006-3007213.14×2.806×0.006=6.12MPa]]>σh＝6.12MPa≤[σ]ψ＝235×0.85＝199.75MPa满足要求。外罐1筒体的单位长度上砂土作用的径向力：F2＝γH0DL＝18×1.3×2.806×1.0＝65.66KN外罐1圆筒的环向应力σθ：σθ=PD2δ-F22Lδ=1.01×105×2.8062×0.006-656602×1.0×0.006=18.146MPa]]>σθ＝18.146MPa≤[σ]ψ＝235×0.85＝199.75MPa满足要求。稳定性校核：PY=γ(23R+H0)1+K02=18×(23×1.4+1.3)×1+0.332=42.332KPa]]>PY＝42.332KPa≤[P]＝0.1MPa满足要求。当前第1页1 2 3