CN104453326A

CN104453326A - 一种大型储罐

Info

Publication number: CN104453326A
Application number: CN201410706881.9A
Authority: CN
Inventors: 谭梦奇
Original assignee: Northeast Petroleum University
Current assignee: Northeast Petroleum University
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2015-03-25

Abstract

一种大型储罐。主要目的在于提供一种内部带有补强结构的储罐，以解决现有技术中超大型储罐壁受到应力作用的影响而导致罐壁变形的问题。其特征在于：在储罐壁（3）的内壁上，由上至下间隔固定连接有若干条环状补强带（4），环状补强带（4）上均匀分布有若干作为补强带节点（6）的钢索挂钩；在储罐底（7）的中心处安装有支架（9）和中心节点球（8），中心节点球（8）通过钢丝绳固定在支架（9）上；经过钢索（5）将补强带节点（6）同中心节点球（8）相连接。本种储罐采用环状补强圈加钢索拉伸的方式来消除罐壁的局部应力，与同等容积的超大型储罐相比造价降低，即用同等材质、厚度的钢板可以建造更大的储罐，同时建造施工难度较小。

Description

一种大型储罐

技术领域

本发明涉及一种储罐，具体涉及一种储罐内部带有补强结构的超大型储罐。

背景技术

随着我国石油消耗量的逐年快速上升，石油战略储备日益成为国家经济安全的重要核心问题，有数据显示，2013年我国年消耗石油近4.8亿吨，按照60天的储备量，也要8千万吨。另外，各炼油企业也要保有自己的最低生产原料储备，因此，大型乃至超大型石油储罐在整个石油储运、生产链条中的重要作用可见一斑。因储罐容积和储存成本成反比关系，在本行业中制造超大型储罐已成必然趋势，相关资料显示，国外制造的储罐容积最大的20万立方米，国内为15万立方米。以15万立方米储罐为例，储罐壁需采用抗拉强度大于610MPa、屈服强度大于490MPa的钢板才能达到行业规范要求。我国GB3041-2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》中规定：16MnR钢的最大允许厚度为34mm。这是因为，体积如此庞大的储罐在露天条件焊接后，无法进行消除应力的热处理工序。所以，钢板厚度会受到必要的限制，美国石油学会储罐规范API650中规定最大厚度为45mm，并且同时规定，超过40mm的钢板必须采用正火钢板。目前有许多钢板厚度不达标的储罐，就因为钢板受到的应力作用而发生了储罐罐壁变形，导致储罐椭圆度不够，影响储油罐浮船的运行。采取切实可行的技术手段，来克服钢板厚度的技术瓶颈，就成了技术人员要研究的课题。中国专利号为ZL00209877.6的专利文献提到了一种制造双层储罐壁板的方案。储罐的容积虽然可以造更大些，但技术难度大和成本都大幅度上升了。中国专利号为200810137223.7的专利文献提出消除应力的“蒙皮网壳”方案，是将储罐整体从罐底部、储罐壁全部或大部由金属网架包覆，并托举离开地面，罐体应力被金属网架相应分担，达到罐体补强效果。但是制造这样一个金属网架的成本极高，因此这种方案难以在企业快速推广应用。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种大型储罐，该种大型储罐可以解决现有技术中超大型储罐壁受到应力作用的影响而导致罐壁变形的问题。

本发明的技术方案是：该种大型储罐，具有储罐顶、储罐壁以及储罐底，其独特之处在于：在储罐壁的内壁上，由上至下间隔安装有若干条彼此平行的环状补强带，环状补强带上均匀分布有若干作为补强带节点的钢索挂钩，所述钢索挂钩均布于环状补强带上未与储罐壁内壁相接触的一侧；在储罐底的中心处安装有支架和中心节点球，中心节点球固定在支架上；钢索的一端固定连接在补强带节点上，钢索的另一端连接在中心节点球上。

本发明具有如下有益效果：本种大型储罐采用环状补强圈加钢索拉伸的方式来消除罐壁钢板的局部应力，与同等容积的超大型储罐相比造价远远降低，即用同等材质、厚度的钢板可以建造更大的储罐。除此之外，还具有建造施工难度小的特点。而且还可以对现有储罐通过增添内部结构后直接进行改造，从而提高现有设备运行的安全性。

附图说明：

图1是本发明B-B面剖视图；

图2是本发明A-A面剖视图；

图3是本发明所述圆环柱体与钢索固定连接后的结构示意图。

图4是本发明所述中心节点球与钢索固定连接后的结构示意图。

图中1-储罐顶，2-储罐内空间，3-储罐壁，4-环状补强带，5-钢索，6-补强带节点，7-储罐底，8-中心节点球，9-支架，10-圆环柱体，11-下层钢索穿过孔，12-中层钢索穿过孔，13-钢环，14-拉紧段，15-钢丝绳卡口，16-双股钢索，17-上层钢索穿过孔，18-矩形槽。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

由图1结合图2所示，该种大型储罐，具有储罐顶1、储罐壁3以及储罐底7，鉴于储罐顶1以及储罐配套设施不是本发明的发明点所在，且为现有技术，因此在说明中省略。本技术方案作出改进之处在于：在储罐壁3的内壁上，由上至下间隔安装有若干条彼此平行的环状补强带4，环状补强带4上均匀分布有若干作为补强带节点6的钢索挂钩，所述钢索挂钩均布于环状补强带4上未与储罐壁3内壁相接触的一侧。在储罐底7的中心处安装有支架9和中心节点球8，中心节点球8固定在支架9上；钢索5的一端固定连接在补强带节点6上，钢索5的另一端连接在中心节点球8上。

在本方案中，由于在储罐底的中心处安装了支架，支架的上面安装中心节点球，钢索将多个环状补强带上的众多节点汇集到中心节点球上安装固定，从而在储罐内空间形成中心放射状钢索连接结构。把储罐壁上每一点所受的作用力，由环状补强带、节点、钢索传导到中心节点球上，再通过中心节点球把所受的作用力分散给所有钢索、节点，从而使得储罐壁各处不会出现明显超负荷问题，从而保护储罐壁的强度不被破坏。

下面给出钢索与中心节点球相连接的一个具体实施例：

如图3结合图4所示，中心节点球8为一个空心球体，其内有一个钢制的圆环柱体10，圆环柱体10的顶端开有若干矩形的钢丝绳卡口15, 圆环柱体10的柱身上由上至下分别开有三圈通孔，所述三圈通孔分别为上层钢索穿过孔17、中层钢索穿过孔12和下层钢索穿过孔11；在圆环柱体10的内腔内，对应每圈通孔所在位置处固定有一个闭合的钢环13，钢索5为双股钢索16，双股钢索16伸入圆环柱体10内腔中的拉紧段14勒紧在钢环13的内壁上；中心节点球8上间隔开有若干条供双股钢索16穿过的矩形槽18。

具体实现时，可以通过钢丝绳卡紧在钢丝绳卡口15上后向下拉紧固定在支架9上，从而将中心节点球8稳定的压紧固定在支架上。

另外，在以上方案的基础上，可以得到进一步的优化方案：

即若干条环状补强带4之间的间距，可由下向上依次递增。根据阿基米德定律，储罐壁3承受的压力从下到上成比例向上递减，环状补强带4距离依此关系分布，下部的环状补强带强度、尺寸也应该符合此规律，才符合最佳经济性。

另外，环状补强带可以采用现有型钢加工预制，根据实际需要还可以使用金属网架预制。

Claims

1.一种大型储罐，具有储罐顶（1）、储罐壁（3）以及储罐底（7），其特征在于：在储罐壁（3）的内壁上，由上至下间隔安装有若干条彼此平行的环状补强带（4），环状补强带（4）上均匀分布有若干作为补强带节点（6）的钢索挂钩，所述钢索挂钩均布于环状补强带（4）上未与储罐壁（3）内壁相接触的一侧；在储罐底（7）的中心处安装有支架（9）和中心节点球（8），中心节点球（8）固定在支架（9）上；钢索（5）的一端固定连接在补强带节点（6）上，钢索（5）的另一端连接在中心节点球（8）上。

2.根据权利要求1所述的一种大型储罐，其特征在于：中心节点球（8）为一个空心球体，其内有一个钢制的圆环柱体（10），圆环柱体（10）的顶端开有若干矩形的钢丝绳卡口（15）, 圆环柱体（10）的柱身上由上至下分别开有三圈通孔，所述三圈通孔分别为上层钢索穿过孔（17）、中层钢索穿过孔（12）和下层钢索穿过孔（11）；在圆环柱体（10）的内腔内，对应每圈通孔所在位置处固定有一个闭合的钢环（13），钢索（5）为双股钢索（16），双股钢索（16）伸入圆环柱体（10）内腔中的拉紧段（14）勒紧在钢环（13）的内壁上；中心节点球（8）上间隔开有若干条供双股钢索（16）穿过的矩形槽（18）。

3.根据权利要求2所述的一种大型储罐，其特征在于：若干条环状补强带（4）之间的间距，由下向上依次递增。

4.根据权利要求3所述的一种大型储罐，其特征在于：环状补强带（4）是型钢预制件制成的环形结构。

5.根据权利要求3所述的一种大型储罐，其特征在于：环状补强带（4）是采用金属网架的环形结构。