用于沿海储罐的新型螺栓结构

1.本实用新型用于沿海储罐的新型螺栓结构，涉及沿海化工罐区卧式储罐中地脚固定结构技术领域，尤其涉及沿海储罐用地脚固定用螺栓结构。


背景技术：

2.洪水在世界上是发生频率最高、后果最严重的自然灾害之一，由其引起的二次事故更是不容小嘘，会造成更为严重的后果，尤其是对沿海化工罐区而言，因为沿海化工罐区储存的大部分都是危险化学品，具有易燃易爆的性质，一旦储罐失效，危险化学品发生泄漏，可能会导致火灾、爆炸、释放有毒物质，甚至是污染环境。
3.现如今，人们对沿海化工罐区的研究主要集中在储罐失效模型的建立、失效概率的计算、危险物质泄漏后引起池火灾、闪火、蒸汽云等的概率计算、对罐区的定量风险评估等方面，对储罐防护措施的研究还寥寥无几。
4.由于储罐是设置在沿海(河边)，如遇洪水或大潮会对储罐的固定装置产生一定的考验，现有安装底板上螺栓位置的设置较为适应普通陆地，但在洪水和大潮的冲击下，对储罐产生的应力巨大，现有螺栓难以承受其力，产生螺栓破坏，导致发生重大安全隐患。
5.针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的用于沿海储罐的新型螺栓结构，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。


技术实现要素：

6.根据上述现有技术提出的现有储罐底板与螺栓位置的设置在一定程度上无法承受洪水与大潮产生的应力，使得螺栓破坏，导致发生重大安全隐患的技术问题，而提供一种用于沿海储罐的新型螺栓结构。本实用新型主要利用改变鞍式支座底板上螺栓孔的位置以及增设螺栓防腐层，从而增大储罐承受洪水与大潮冲击应力的能力，以及螺栓防腐能力的效果。
7.本实用新型采用的技术手段如下：
8.一种用于沿海储罐的新型螺栓结构包括：鞍式支座底板、螺栓；
9.进一步地，鞍式支座底板固定装于卧式储罐罐体的支腿底部；
10.进一步地，卧式储罐罐体通过鞍式支座底板和螺栓固定装于混凝土基础上；
11.进一步地，鞍式支座底板上设置有6个螺栓孔，每个螺栓孔到鞍式支座底板形心的距离均相等；
12.进一步地，螺栓的外部增设了钢制保护外壳。
13.进一步地，6个螺栓孔的设置位置均可根据鞍式支座底板的长度和宽度计算得出；由于鞍式支座底板为矩形结构，因此先在x轴上左右两边确定2#和5#螺栓，然后在鞍式支座底板的四角分别设置1、3、4、6#螺栓，各螺栓相对位置如图2所示。
14.进一步地，设2#和5#螺栓距y轴的距离为y2，为方便计算，令y2近似于底板长度的一半，即y2＝1/2b1；从图2中可知2#和5#螺栓距x轴的距离x2为0。
15.进一步地，设1、3、4、6#螺栓距x轴的距离均为x1，距y轴的距离均为y1，为方便计算，令x1近似于底板宽度的一半，即x1＝1/2b2,y1待定。
16.进一步地，2#、5#螺栓到形心的距离可表示为：示为：1、3、4、6#螺栓到形心的距离可表示为：1、3、4、6#螺栓到形心的距离可表示为：为保持六个螺栓到底板形心的距离均相等，即γ1＝γ2，即可解得1、3、4、6#螺栓到x轴、y轴的距离分别为x1＝1/2b2,
17.进一步地，各螺栓排布位置如图2所示。螺栓受到的剪切荷载的计算公式为:
[0018][0019]
式中，t
f
为储罐受到洪水的水流曳力f
w
‑
d
对储罐产生的扭矩，λ为鞍式底板与混凝土基础间的摩擦因数，n
σ
为储罐受到的竖直向上的合力，b1为鞍式底板的宽度，γ
i
为第i个螺栓到鞍式底板形心的距离，n为螺栓的个数。
[0020]
进一步地，2、5#螺栓受到的剪切荷载为：
[0021][0022]
1、3、4、6#螺栓受到的剪切荷载为：
[0023][0024]
进一步地，原有螺栓排布方式如图4所示，为方便计算，令1、3、4、6#螺栓距x轴、y轴的距离分别为x1＝1/2b2，y2＝1/2b1；2、5#螺栓距x轴、y轴的距离分别为x1＝1/2b2，y2＝0。则1、3、4、6#螺栓到底板形心的距离为2、5#螺栓到底板形心的距离为板形心的距离为
[0025]
进一步地，原有排布方式下，1、3、4、6#螺栓受到的剪切荷载为:
[0026][0027]
2、5#螺栓受到的剪切荷载为:
[0028][0029]
进一步地，原有排布方式下，由于2、5#螺栓受到的剪切荷载小于1、3、4、6#受到的剪切荷载，因此只要1、3、4、6#螺栓不被破坏，2、5#螺栓也可保持正常。
[0030]
进一步地，为方便比较本实用新型与原来螺栓排布方式下螺栓受到的剪切荷载，以底板长度和宽度分别为b1＝760mm、b2＝170mm为例进行计算，将其分别带入式(2)、(4)中可得：原有螺栓排布方式下，1、3、4、6#螺栓受到的剪切荷载为而上述的螺栓排布结构，2、5#和1、3、4、6#螺栓受到的剪切荷载均为受到的剪切荷载均为
[0031]
进一步地，通过上述计算可知，在保持其他参数不变的前提下，通过改变螺栓的排布方式，可以明显减小螺栓受到的剪切荷载，达到减小卧式储罐失效概率的目的。
[0032]
进一步地，螺栓与钢制保护外壳之间设置有防腐涂层。
[0033]
进一步地，防腐涂层是由涂刷于螺栓表面，由内之外依次是：环氧树脂底漆层、粘弹体防腐材料中间漆层和聚苯胺面漆层。
[0034]
较现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
[0035]
1、本实用新型提供的用于沿海储罐的新型螺栓结构，通过改变卧式储罐鞍式支座底板上螺栓的位置来均衡各螺栓受到的剪切荷载，有效地减小了洪水侵袭作用下卧式储罐由于地脚螺栓被破坏而失效的概率；
[0036]
2、本实用新型提供的用于沿海储罐的新型螺栓结构，改变螺栓排布方式后，螺栓受到的剪切荷载数值降低了超过了30％，提高了储罐的安全性；
[0037]
3、本实用新型提供的用于沿海储罐的新型螺栓结构，在螺栓外部设置了防腐涂层，提高了螺栓的防腐性能，提高了螺栓的使用寿命；
[0038]
4、本实用新型提供的用于沿海储罐的新型螺栓结构，在螺栓的外部设置了钢制保护外壳，对防腐涂层增加了保护，防止了防腐涂层的脱落。
[0039]
综上，应用本实用新型的技术方案解决了现有技术中的现有储罐底板与螺栓位置
的设置在一定程度上无法承受洪水与大潮产生的应力，使得螺栓破坏，导致发生重大安全隐患的问题。
附图说明
[0040]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0041]
图1为本实用新型卧式储罐罐体安装示意图；
[0042]
图2为本实用新型鞍式支座底板螺孔布局示意图；
[0043]
图3为本实用新型螺栓结构示意图；
[0044]
图4为原有鞍式支座底板螺孔布局示意图。
[0045]
图中：1、卧式储罐罐体 2、混凝土基础 3、鞍式支座底板 4、螺栓孔 5、螺栓 6、环氧树脂底漆层 7、粘弹体防腐材料中间漆层 8、聚苯胺面漆层 9、钢制保护外壳。
具体实施方式
[0046]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0047]
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0048]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0049]
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标#和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0050]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词
并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0051]
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
[0052]
此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0053]
如图所示，本实用新型提供了一种用于沿海储罐的新型螺栓结构包括：鞍式支座底板3、螺栓5；鞍式支座底板3固定装于卧式储罐罐体1的支腿底部；卧式储罐罐体1通过鞍式支座底板3和螺栓5固定装于混凝土基础2上；鞍式支座底板3上设置有6个螺栓孔4，每个螺栓孔到鞍式支座底板形心的距离均相等；螺栓5的外部增设了钢制保护外壳9。
[0054]
6个螺栓孔4的设置位置均可根据鞍式支座底板3的长度和宽度计算得出。
[0055]
螺栓5与钢制保护外壳9之间设置有防腐涂层。
[0056]
防腐涂层是由涂刷于螺栓5表面，由内之外依次是：环氧树脂底漆层6、粘弹体防腐材料中间漆层7和聚苯胺面漆层8。
[0057]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。