[發明專利]一種安裝豎向-環向隔板的大型LNG儲罐

在審

• 申請號: 202110434601.3
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN112963726A
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發明（設計）人: 趙懿;李宏男;崔苗
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: F17C3/06
• 分類號: F17C3/06;F17C13/08
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

本發明提供一種安裝豎向?環向隔板的大型LNG儲罐，屬于土木工程領域，在現有儲罐的基礎上增設豎向隔板、環向隔板，且保溫層材料采用巖棉板。豎向隔板為“L”型結構，其垂直部分焊接在儲罐內罐的側壁，水平部分焊接在底板上。環向隔板焊接在儲罐內罐的側壁上，并與側壁的豎向隔板焊接。本發明通過在儲罐的內罐安裝豎向?環向隔板，能夠增加結構剛度，有效降低應力，降低液體晃蕩，減小動水壓強，大大提高大型LNG儲罐結構的整體安全性。該儲罐用途廣、造價低，易于施工等優點，宜于工業界大力推廣應用。

技術領域

本發明屬于土木工程領域，涉及一種安裝豎向-環向隔板的大型LNG儲罐，適用于工程結構的減振控制。

背景技術

隨著LNG使用越來越廣泛，LNG儲罐作為城市生命線的主要設備也受到越來越多的關注。儲罐的建造規模也逐漸增大，咱們國家大型LNG儲罐體積已達到20萬立方，但隨著體積的增大也帶來一些安全方面的隱患。尤其在地震作用下，儲罐容易發生破壞，并且引發火災、爆炸和環境污染等次生災害。因此，LNG儲罐的結構安全問題受到人們的高度重視，抗震研究具有重要意義。

LNG儲罐的結構的減震技術是指設計一種新的儲罐結構形式或者在結構物的某些部位設置耗能(阻尼)裝置，來耗散或吸收由外力、地震作用或風荷載等輸入結構中的能量，以減小主體結構的地震反應，從而避免結構產生破壞或倒塌，達到減震控制的目的。LNG儲罐相比較房屋、橋梁等傳統建筑不同的是里面裝有大量的液體，涉及到流固耦合的問題，流固耦合問題是現在的一個研究熱點和難點。以前，有學者在期刊《大連海事大學學報》發表論文《全容式LNG儲罐基礎隔震》，采用基礎隔震的方法對大型LNG儲罐進行研究。基礎隔震雖然可以有效降低傾覆力矩和基底剪力，降低罐壁下部屈曲可能性，但基礎隔震會產生更大的晃動波高，導致儲罐罐壁上部屈曲、憋頂等。本發明從新的視角發明一種全新結構形式的LNG儲罐，在儲罐內部安裝豎向-環向隔板，不僅提高了結構的整體安全性，降低了底板提離和下部屈曲的可能性，同時降低了晃動波高，減少了液體對壁板的沖擊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種減震的大型LNG儲罐，作為液化天然氣接收站和工廠的最重要設備。首先，可以對結構加固，并且不會影響建筑物的內部空間布置和使用；其次，在外荷載作用下，結構整體剛度提高，有效降低應力，減小位移；最后隔板有效降低液體晃蕩劇烈，減小不利的液動壓強，從而實現大型LNG儲罐消能減震的效果，提高儲罐的安全。

為了實現上述目的，本發明采用技術方案如下：

一種安裝豎向-環向隔板的大型LNG儲罐，包括預應力混凝土1、保溫層2、內罐3、承臺4、豎向隔板5、環向隔板6；預應力混凝土1設于儲罐最外層，其與內罐3之間通過保溫層2進行保溫；外罐1、保溫層2、內罐3建造在承臺4上面，承臺4材料是鋼筋混凝土。本發明在現有儲罐的基礎上增設豎向隔板5、環向隔板6。

所述的豎向隔板5為“L”型結構，包括垂直部分和水平部分；所述垂直部分焊接在儲罐內罐3的側壁，水平部分焊接在底板上。所述的環向隔板6設置在儲罐內部，焊接在儲罐內罐的側壁上，并與側壁的豎向隔板5焊接。儲罐內增設豎向隔板5、環向隔板6后，能夠減小LNG儲罐位移，增加結構剛度，同時能夠增加液體晃蕩時的阻尼，減小動水壓強。

以下是豎向隔板5和環向隔板6的技術限定：

若LNG儲罐的高度為Lm，LNG儲罐罐體底板直徑為D m，則：所述環向隔板6高度沿儲罐高度方向布置，兩兩之間間隔0.05L-0.2L m；其中，最下方的環向隔板6距離內罐底板0.05L-0.1L m。所述環向隔板6的圓環寬度為0.03D-0.08Dm，即圓環寬度與圓環狀底板直徑的比值是3～8％，實驗發現當比值是3～8％時，結構整體剛度提高，液體晃蕩高度降低。所述豎向隔板5的水平部分長度為0.03D-0.08D m。

所述豎向隔板5和環向隔板6的厚度與內罐底部3等厚。所述豎向隔板5垂直部分的高度和內罐等高，沿儲罐罐體圓周方向布置，兩兩之間的弧度為10-50度。