[發明專利]大型液化天然氣儲罐外殼及其施工方法

無效

• 申請號: 201010526313.2
• 申請日: 2010-11-01
• 公開（公告）號: CN102003095A
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發明（設計）人: 張文福;計靜;趙文艷
• 申請（專利權）人: 東北石油大學
• 主分類號: E04H7/18
• 分類號: E04H7/18;E04G21/00
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務所 23118
• 代理人: 曹愛華

一、技術領域：

本發明涉及的是地面液化天然氣儲罐外殼，具體涉及的是大型液化天然氣儲罐外殼及其施工方法。

二、背景技術：

由于液化天然氣(Liquefied?Natural?Gas，以下簡稱LNG)具有便于運輸和儲存、使用安全的特點，全球LNG消費量日益增加，而LNG儲罐是存儲、使用LNG過程中所用到的重要設備。因此，對LNG儲罐的研究越來越受到人們的關注。按容量LNG儲罐可分為小型儲罐(5-100m³、中型儲罐(100-1000m³)、大型儲罐(1000-4×10⁴m³)和特大型儲罐(4×10⁴-20×10⁴m³)。LNG儲罐根據其設置位置的不同分為地面儲罐、地下儲罐、半地下儲罐和坑內儲罐。地面儲罐便于施工，不考慮管壁和土之間的相互作用，因此，地面LNG儲罐應用較為廣泛，其外壁結構常采用預應力混凝土結構。隨著LNG儲罐的大型化給現代的設計、施工帶來了極大的挑戰，LNG大型儲罐的使用要求極高，必須絕對保證外罐的氣密性，還要保證外部火災、飛行物的沖擊，同時要保證結構具有良好的抗滲性，采用常規的預應力混凝土結構作為LNG大型儲罐外壁，預應力環向需分段張拉和錨固，豎向需考慮張拉順序和位置，因此預應力施工較為復雜，需要設置特殊的錨固節點，專用張拉錨固設備，張拉預應力損失較大，不能很好地保證結構的抗滲性。其次隨著LNG儲罐容量的增大，為使管壁的整體剛度不降低，預應力混凝土外壁需加厚，致使結構造價升高，施工周期變長。

三、發明內容：

本發明的目的是提供一種大型液化天然氣儲罐外殼，它用于解決大型儲罐采用常規預應力混凝土結構外殼施工復雜，不能完全保證結構具有良好的抗滲性的問題，本發明的另一個目的是提供了這種大型液化天然氣儲罐外殼的施工方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：這種大型液化天然氣儲罐外殼包括罐壁、罐頂、罐底，罐壁和罐頂均由內、外兩層鋼板中間夾混凝土層構成。

上述方案中罐底由鋼筋混凝土板構成或罐底為底部框架，整個罐體座落在底部框架上，底部框架由混凝土梁柱和混凝土板構成，罐壁與混凝土板密閉連接。底部框架可提高本發明的抗震性能，當有罕遇地震發生時，首先底部框架發生毀壞，減少地震對儲罐外殼的破壞。

上述方案中罐壁處混凝土層中沿垂直方向上依次并排焊接鋼筋，罐頂處的混凝土層中沿圓弧方向依次并排焊接鋼筋。通過焊接鋼筋，增強了罐壁及罐頂的剛度和強度。

上述方案中罐壁處兩層鋼板中間沿圓周方向依次布置豎向的鋼板肋，鋼板肋為矩形的，鋼板肋將罐壁沿圓周方向分成相互獨立的等底等高的弧狀塊；罐頂處的兩層鋼板中間沿周向呈放射狀依次布置鋼板肋，鋼板肋將罐頂沿周向分成相互獨立的圓弧塊。通過設置鋼板肋，增強了罐壁及罐頂的剛度和強度。

更進一步的是，上述方案中鋼板肋將罐頂沿周向均勻分成相互獨立的八個圓弧段。

上述方案中罐壁處兩層鋼板中間沿垂直方向從下到上依次布置鋼板肋，鋼板肋為環形肋，鋼板肋將罐壁從下到上分成相互獨立的層段；罐頂處的兩層鋼板中間沿徑向依次布置鋼板肋，鋼板肋為環形肋，鋼板肋將罐頂分成相互獨立的層段。通過設置鋼板肋，增強了罐壁及罐頂的剛度和強度。

更進一步的是，上述方案中罐壁處相鄰的兩個環形肋之間沿圓周方向依次布置豎向的鋼板肋，罐頂處相鄰的兩個環形肋之間沿圓周方向依次布置徑向的鋼板肋。這樣，可將罐頂及罐壁分隔成一個一個的格子，更加增強了罐壁及罐頂的剛度和強度，同時也可使罐壁及罐頂在灌注混凝土時，灌注效果更好。

上述方案中罐壁頂端設置有環形圈梁，罐頂下焊接豎向支撐鋼管，相鄰的支撐鋼管在底端通過鋼絞線連接，連接后的鋼絞線形成穩定環，支撐鋼管的底端與環形圈梁之間也連接有鋼絞線，該鋼絞線沿穩定環的圓周面均勻分布，鋼絞線與穩定環之間的夾角是鈍角。此結構可抵消罐頂的部分自重和來自罐頂的外荷載。

上述大型液化天然氣儲罐外殼的施工方法為：

一、建造鋼筋混凝土罐底；

二、采用分層施工的方法建造罐壁，即焊接一層內、外罐壁，然后在兩層鋼板中間沿圓周方向焊接豎向的鋼板肋，鋼板肋的兩側分別與內層鋼板、外層鋼板焊接在一起，鋼板肋將罐壁沿圓周方向分成相互獨立的等底等高的弧狀塊；用混凝土泵把攪拌好的混凝土澆注到每個弧狀塊中，完成該層段的施工，接著再沿著該層鋼板的上端焊接上一層的內、外層鋼板及鋼板肋，再向其中澆注混凝土，進行上一層的施工，如此，直到完成整個罐壁的施工；