[发明专利]节省型储液器及其建造方法

说明书

本发明属于立圆柱贮罐、方形槽、池、坑等常压储液构筑物及其建造方法，尤其涉及在各种土质条件下储存挥发性介质(如原油、成品油)、非挥发性介质(如水、重油、沥青、酸、碱、盐等)的常压大型立罐、槽、池、坑的建造方法。

近来年，地面上矗立十万立方米的数台立筒钢油罐，组成油库的建设规模已经常见于石化行业，钢制立圆柱结构受力明晰、稳定性好，但凌空设置而不借力有拼材料之势，5万～10m³(H=20m,D=54m～80m)大型结构多半使用进口钢材，造价之高，抵消了大型化、低投入的初衷，在很多土质条件下，基础工程处理复杂，投入也可观；同时常见抢建现象，施工期短，建设前期准备方案比较不足，也缺乏新技术可供选用。

油品贮运行业早期曾经广泛出现的砖石圬工、钢筋混凝土开挖坑式油罐以及现仍普遍应用于各行业的地下浅埋水池、泳池、养殖地、流水槽、沥青池等，其槽、罐壁依托土力原理正确、普及程度高、具有生命力，但在油品贮运行业内褒贬不一，曾被称为“土油罐”，深究其原因：受贮运规模的限制，多半使用中小型平壁罐；网架配板顶盖技术尚未出现，罐顶多采用柱支撑梁板体系，受柱高限制，其浅理方案，顶底占投资比例大，占地大；采用旋转薄壳顶跨度及造价限制了规模；又由于油罐内浮顶技术不普及，油气蒸发泄漏及曾经发生一起雷击火灾事故，岩顶支护及钢筋混凝土壳顶给火灾救助带来极大困难，结果连同地下油罐被明令禁止；从挡土墙工程对土力平衡演变而来的油罐壁土力平衡方案中，依托土的主动土压力，多半使用自然状态土的性质，大部分未采用或不能有效采用综合改造回填土或滑塌体的措施减少计算值，结果平壁断面大，造价高，限制了规模，或受当时施工技术的限制，采用条壁装配式结构拼镶罐壁，坡度大，断面厚重，安装误差大，造价偏高；硬质钢筋混凝土底板多半与罐壁整体浇注，限制了伸缩缝的使用，底板的拉结作用限制了罐壁的自适应涨缩，增加了罐壁的弯矩和配筋；中小型油罐多半不使用伸缩缝，在60℃贮油温度下，不可避免地限制了罐体冷缩后再拉伸与土体紧密接触或产生自体过大的挤压应力和表面温度应力；此外施工粗糙，表面开裂(虽然常因挂蜡、自凝，不影响罐体使用)给人印象不佳。统而言之，罐顶重质、填土方式粗放、罐壁伸缩缝及平壁应力防治、整体式厚重底板四种历史状况和地下泵房设置的疑虑及不准确的行政命令限制了圬工体、钢筋混凝土油罐的发展，其规模更难满足油罐大型化的需求。

从技术经济的角度对比：同体积钢板和钢筋混凝土其抗拉、压设计强度相差10倍，而造价差50～70倍，即使钢筋混凝土结构耗钢达到或超过钢罐壁，其造价仍低2～3倍，且钢制罐加工厚度很难超过40mm，混凝土可构成厚度无限，区别是钢筋混凝土罐壁只宜受压，因而寻求土力、液力平衡立筒式钢筋混凝土罐壁全部拉力是经济技术比较后的必然选择，准确应用土力、水力平衡罐壁受力，大型化是不成问题的；占地上立筒钢罐造价比例30％的顶盖结构、底板结构也是涉及大型化迫切需要改进的重大方面。

ZL98222358.7和申请号99112268.2专利文件提出上下双层软质膜粘夹持泡塑和钢丝网、钢板网的多层气支撑浮顶结构，解决了油罐顶盖大跨度和造价问题，但油罐发油降液位时，大型罐供气量大，风量损失大、操作频繁、控制较难，抗停电能力低，安装期防漏气难度大，仍可改进。

专利99220669.3提出对罐底中间板改为柔性膜材料的结构，仍可增设新的止漏结构。

申请号00111064.0专利文件提出开挖式旱地阻水兜液膜人工创造水位方法，适用地下水位以上的钢制罐，突破500万m³的规模，能否以处理填土和垮塌土或利用地下水位的液力，满足常规巨型50万m³下的需求，应用抗温度应力钢筋混凝土半地下结构更为简捷地求得经济上的优势，适用地域的广泛和质量上的可靠。

ZL99220907.2和申请号99112268.2专利文件提出沉入式软土中钢罐壁的结构和实现以抽水置换油运行的贮油方法，适用于挥发性介质使用内浮顶的情况，但排出水热损失大、占地大。本发明结合非挥发性粘重油、重油沥青在高地下水区加热贮存的客观需求，提出保温式结构，对沉入软土中的油罐进一步给以改进。

对于一般无需加热的非挥发性液体贮存，因无直立壁需求，更易实现技术经济的优化。

本发明的目的是提供适应多种土质条件，各种挥发性，非挥发性液体物料大型化贮存的地下，半地下，地下水中的低造价容器，构筑物，尤其关系建造立筒油罐、槽、油坑节省型器壁，底板(部)，顶盖的新结构及其实现方法。