10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，包括罐基础、罐底板和罐壁组成的圆柱体状罐体，其特征在于，所述的罐体顶部设有直径为70米～95米的固定顶盖，该顶盖由大跨度两向经线的组合式网格结构及该网格结构上设置的蒙皮组成。与现有技术相比，本实用新型具有受力性好、施工安装方便、耗材少、罐内无立柱、费用较低等优点。
【专利说明】10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种石油化工储运设备，尤其是涉及一种10万立方米及以上大跨度钢制立式圆筒形油te。
【背景技术】
[0002]成品油的质量不但取决于石油炼制的水平、而且与贮运设备的功能好坏直接相关。
[0003]例如:当采用敞口式外浮顶油罐贮存成品油时，雨水与砂尘会沿罐的内壁污染油品。如果采用加盖浮顶罐，增加固定顶后成为内浮顶油罐，不但能有效地防止环境对油品的污染，还能消除雷击对油罐的危害。
[0004]随着全球经济的发展，成品油需求量越来越大，其相应的物流仓储建设规模也越来越大。储罐是成品油物流仓储产业的关键设备，建设大型油库油罐是发展的必然趋势。目前国内外还没有10万立方米及10万立方米以上直径80米成品油钢制内浮顶油罐建设使用。目前，国内最大的内浮顶钢油罐是5万立方米，直径为60米。罐顶采用密格形双向子午线网壳，网杆采用的是不等边角钢，网格间距不大于1.5m。当这种网壳用于大直径油罐时，由于结构自重增加较快，随着直径的加大、结构抗震作用的能力下降，往往不满足规范的要求。
[0005]在总库容相同的情况下，采用有大型油罐组成的油库比小型油罐组成的油库具有节省投资、节省钢材、减少占地面积、方便操作管理、减少油罐附件及管线长度等优点。
【发明内容】
[0006]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可节省成本、稳定安全的10万立方米及以上大跨度钢制立式圆筒形成品油油罐。
[0007]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，包括罐基础、罐底板和罐壁组成的圆柱体状罐体，其特征在于，所述的罐体顶部设有直径为70米?95米的顶盖，该顶盖由大跨度两向经线的组合式网格结构及该网格结构上设置的蒙皮组成。
[0008]所述的大跨度两向经线的组合式网格结构由两向经线弧形网杆采用贯通式刚接节点组焊而成，各经线弧形网杆的曲率半径为同一球半径。
[0009]每道网杆均由工字型型钢组焊成弧形连续网杆，且沿两径线布置，两端均与罐体顶部边环梁阻焊成一体。
[0010]所述的组合式网格结构为同一球面的南北向和东西向均为经线布局的网格结构，且组成两向经线的网杆上下交叠形成球面网格结构，网格间间距不小于1.5m ;所述的蒙皮设置在所述球面网壳结构表面。
[0011]组成球面网格结构的一向经线网杆为上网杆，另一向经线网杆为下网杆，所述的上网杆与下网杆的交点采用全焊接结构，形成贯通式刚接节点。
[0012]在相邻上网杆之间设有沿上网杆走向的蒙皮托架，该蒙皮托架采用型钢，成型后底部与相应的下网杆相固定，顶面托起蒙皮。
[0013]所述的蒙皮是将钢板按“人”字形排板，从罐体顶中部开始，沿着与X轴及Z轴成45°角的方向铺设而成。
[0014]所述的10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐为用于储存易燃易爆、易挥发液体的大容量油罐，包括具有收发功能的立式圆筒形钢制焊接内浮顶成品油油罐或拱顶罐。
[0015]所述的大跨度两向经线的组合式网格结构适用于大直径带固定顶盖的拱顶罐或内浮顶油罐立式圆筒形钢制焊接油罐。
[0016]对本实用新型罐体顶盖的网格结构在均布荷载、半跨荷载、地震作用三种工况下均能满足强度、刚度及稳定安全度的要求。
[0017]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0018]1.罐体为大容量(10万立方米及以上)、大直径(70米?95米)的罐体，罐体顶部采用两向经线网格结构的固定顶盖，比密格型网壳能节省15%?20%的钢材，由于地震作用是一种惯性力。因此自重的减轻反而使网壳抗地震作用的能力得到加强。
[0019]2.每道网杆均由工字型型钢组焊成弧形连续网杆沿两向经线布置，两端均与边环梁组焊成一体，由于网杆采用了工字型型钢，力学性能更强，上、下网杆的交点采用全焊接结构，形成贯通式刚接节点，提高了结构的稳定性。
[0020]3.本实用新型顶盖采用两向经线网格结构，采用大断面、大网格间距，使安装更方便，费用更低，而抗不均匀载荷能力得到加强。由于罐内不需要梁柱进行支撑，尤其适用于10万立方米及以上的原油罐改造成适合于装成品油的内浮顶油罐，因为罐内没有支柱，不会对内浮顶的升降产生不利影响。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型10万立方米及以上大跨度钢制立式圆筒形成品油油罐顶盖的示意图；
[0022]图2为下网杆与蒙皮连接示意图。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0024]实施例
[0025]一种10万立方米及以上的大跨度立式圆筒形油罐，包括罐基础、罐底板和罐壁组成的圆柱体状罐体，所述的罐体顶部设有直径为70米?95米的顶盖，该顶盖由大跨度两向经线的组合式网格结构I及该网格结构上设置的蒙皮2组成。如图1所示，其中大跨度两向经线的组合式网格结构I由两向经线弧形网杆采用贯通式刚接节点组焊而成，各经线弧形网杆的曲率半径为同一球半径。每道网杆均由工字型型钢组焊成弧形连续网杆，且沿两径线布置，两端均与罐体顶部边环梁阻焊成一体。
[0026]所述的组合式网格结构为同一球面的南北向和东西向均为经线布局的网格结构，且组成两向经线的网杆上下交叠形成球面网格结构，组成球面网壳结构的一向经线网杆为上网杆11，另一向经线网杆为下网杆12，所述的上网杆11与下网杆12的交点采用全焊接结构，形成贯通式刚接节点3。如图2所示，各节点3处采用工字型型钢4组焊，网格间间距L不小于1.5m ;在相邻上网杆11之间设有沿上网杆走向的蒙皮托架5，该蒙皮托架5采用型钢成型后底部与相应的下网杆12相固定，顶部托起蒙皮2。因为下网杆12两个节点之间设有蒙皮托架5，因此图1中下网杆12网格间距小于上网杆11网格间距。蒙皮托架5的结构设计达到既能发挥大断面网杆的优良力学性能，又能提高蒙皮的刚度，使蒙皮传递顶面载荷的能力得到正常发挥。
[0027]所述的蒙皮2设置在所述球面网壳结构表面。所述的蒙皮2是将钢板按“人”字形排板，从罐体顶中部开始，沿着与X轴及Z轴成45°角的方向铺设形成。这种大跨度两向经线的组合式网格结构适用于大直径带固定顶盖的拱顶罐或内浮顶油罐立式圆筒形钢制焊接油罐。
[0028]采用上述结构的顶盖可将现有的大容积浮顶原油罐改装成带有顶盖的成品油油罐，如将陈山油库一台使用多年装原油的10万立方米油罐改造成适合于装成品油的内浮顶油罐。具体实施如下:
[0029]1.将现有罐底板、壁板、内浮顶进行除锈、加固等处理；
[0030]2.在罐体顶部安装顶盖:
[0031](I)边节点，上、下网杆安装
[0032]a.在罐壁上作各边节点垂线长度为500mm，再用水准仪找出X、Y轴水平基准面(如图1所示)，与等分垂线交成十字线，十字中点就是连接件的交点位置，然后分别将东西南北各连接件按编号点焊在位置上，同时检查通过中心的两只连接件是否完全一样。
[0033]b.拼接X轴方向的第一根长网杆，且按焊接要求焊接完成。
[0034]c.在该方向的第一根网杆着落在中间支撑杆上，测量各节点的Y值标高应为该节点的Y+DY值标高，差值允许±8mm，每根都测量合格后，再将网杆两端边节点与罐壁板分段焊接。
[0035]d.然后分别X方向第二根、第三根以Z轴为对称，两边安装；然后安装Z轴方向的第一根长网杆，第一节点与X方向的长网杆第一节点重合，依次的节点位置必须重合点焊固定，两端点也与边节点连接件点焊固定，分别用同样的方法，以X轴线为对称轴线两边对称安装点焊。
[0036]e上、下网杆X、Z、Y+DY值的校对和调整，严格按技术要求中规定的Y+DY坐标值允差±8mm, X、Z轴方向坐标值允差±25mm。
[0037]f.待网杆与环形托架组装完成后，在锥板表面用线坠找出环形托梁所有吊点位置，安装起吊扒杆及电动葫芦，其倾斜程度应保持在10°?15°范围内。将网壳与环形托架整体提升、就位。
[0038](2)蒙皮板安装:罐顶蒙皮板采取“人”字形排板，从罐顶中部开始，沿着与X轴及Z轴成45°角的方向铺设。
[0039]改装完成的成品油油罐，公称容积为100000m3，设计压力为常压，设计温度为-10-65°C，储存物料为易挥发、易燃易爆化工液体，储罐设计直径为70米?90米。既避免了原敞口式外浮顶油罐贮存成品油时易遭雷击、易污染、易挥发等缺陷，而且能满足各种工况下强度、刚度及稳定安全度的要求。
[0040] 上述顶盖结构也可以用于大跨度的其他罐体作为顶盖。
【权利要求】
1.一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，包括罐基础、罐底板和罐壁组成的圆柱体状罐体，其特征在于，所述的罐体顶部设有直径为70米?95米的顶盖，该顶盖由大跨度两向经线的组合式网格结构及该网格结构上设置的蒙皮组成。
2.根据权利要求1所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，所述的大跨度两向经线的组合式网格结构由两向经线弧形网杆采用贯通式刚接节点组焊而成，各经线弧形网杆的曲率半径为同一球半径。
3.根据权利要求2所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，每道网杆均由工字型型钢组焊成弧形连续网杆，且沿两径线布置，两端均与罐体顶部边环梁阻焊成一体。
4.根据权利要求2或3所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，所述的组合式网格结构为同一球面的南北向和东西向均为经线布局的网格结构，且组成两向经线的网杆上下交叠形成球面网格结构，网格间距不小于1.5m;所述的蒙皮设置在所述球面网壳结构表面。
5.根据权利要求4所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，组成球面网壳结构的一向经线网杆为上网杆，另一向经线网杆为下网杆，所述的上网杆与下网杆的交点采用全焊接结构，形成贯通式刚接节点。
6.根据权利要求5所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，在相邻上网杆之间设有沿上网杆走向的蒙皮托架，该蒙皮托架采用型钢成型后底部与相应的下网杆相固定，顶面托起蒙皮。
7.根据权利要求1所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，所述的蒙皮是将钢板按“人”字形排板，从罐体顶中部开始，沿着与X轴及Z轴成45°角的方向铺设形成。
8.根据权利要求1所述的一种10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐，其特征在于，所述的10万立方米及以上的大跨度钢制立式圆筒形油罐为用于储存易燃易爆、易挥发液体的大容量油罐，包括具有收发功能的立式圆筒形钢制焊接内浮顶成品油油罐或拱顶罐。
【文档编号】B65D90/54GK203975659SQ201420369935
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】金维昂, 李建民, 周金成, 缪啸, 张付卿 申请人:上海浦东伸钢机械有限公司, 中国石化销售有限公司华东分公司, 天津中德工程设计有限公司