阅读说明：本技术 一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶 (Combined truss reinforcing structure single-disc floating roof ) 是由 黄义川 卢建干 于 2020-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶,包括环形浮舱(1)和单盘(2),所述的环形浮舱(1)包括浮舱底板(11)、浮舱隔板(12)、浮舱加强桁架结构(13)、浮舱外边缘板(14)、浮舱内边缘板(15),所述的浮舱加强桁架结构(13)底部设置浮舱底板(11),中间通过浮舱隔板(12)分割成若干个隔舱,外侧设置浮舱外边缘板(14),内侧设置浮舱内边缘板(15),所述单盘(2)设置在环形浮舱(1)内侧,与浮舱内边缘板(15)连接。与现有技术相比,本发明结构可以方便工厂加工,能够实现现场快速组装,大大减少现场焊接工作量,缩短现场安装时间,提高工作效率和施工质量。(The invention relates to a single-disk floating roof with a combined truss reinforced structure, which comprises an annular floating cabin (1) and a single disk (2), wherein the annular floating cabin (1) comprises a floating cabin bottom plate (11), a floating cabin partition plate (12), a floating cabin reinforced truss structure (13), a floating cabin outer edge plate (14) and a floating cabin inner edge plate (15), the bottom of the floating cabin reinforced truss structure (13) is provided with the floating cabin bottom plate (11), the middle of the floating cabin reinforced truss structure is divided into a plurality of compartments through the floating cabin partition plate (12), the outer side of the floating cabin is provided with the floating cabin outer edge plate (14), the inner side of the floating cabin inner edge plate (15) is arranged, and the single disk (2) is arranged on the inner side of the annular floating cabin (1) and connected with the floating cabin inner edge plate (15). Compared with the prior art, the structure of the invention can facilitate factory processing, can realize on-site rapid assembly, greatly reduces on-site welding workload, shortens on-site installation time, and improves working efficiency and construction quality.)

一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶

技术领域

本发明涉及油气储运

技术领域

，具体而言，是涉及储存原油、成品油等介质的一种立式圆筒形钢制浮顶储罐用单盘式浮顶。

背景技术

立式圆筒形钢制浮顶储罐是储存石油产品的主要设备，在石油储运和石油储备中占有重要地位。浮顶是立式圆筒形储罐防止储液蒸发，保障储液质量和安全，保护环境的重要部件，国内储罐曾经安装的外浮顶有钢制单盘式和双盘式浮顶，内浮顶有敞口隔舱式内浮顶、单盘式内浮顶、双盘式内浮顶、浮筒式内浮顶、箱式内浮顶和蜂巢式内浮顶。

根据我国国家标准GB50074《石油库设计规范》规定：1、外浮顶储罐应采用钢制单盘式或钢制双盘式浮顶。2、内浮顶储罐的内浮顶选用应符合下列规定：(1)内浮顶应采用金属内浮顶，且不得采用浅盘式或敞口隔舱式内浮顶；(2)储存Ⅰ、Ⅱ毒性液体内浮顶储罐和直径大于40m的甲B、乙A类液体的内浮顶储罐不得采用易熔材料制作的内浮顶；(3)直径大于48m的内浮顶储罐应选用钢制单盘式或钢制双盘式浮顶；(4)新结构内浮顶的采用应通过安全性评估。

储存甲B、乙A类液体的单罐容积大于或等于5×104m³的浮顶储罐应采用钢制双盘式浮顶。

目前国内储罐安装的内浮顶主要有单盘式内浮顶、双盘式内浮顶和浮筒式内浮顶，近年来，部分单位安装了箱式内浮顶和蜂巢式内浮顶。单盘式内浮顶和双盘式内浮顶强度高，刚性大，安全稳定性好，但现场焊接安装工作量大、价格昂贵；浮筒式、浮箱式和蜂巢式内浮顶均属于组装式轻型浮盘，浮筒式内浮顶由于其价格便宜目前在用最多，但安全可靠性差，浮箱式和蜂巢式内浮顶是近年来开发的内浮盘形式，其安全性较浮筒式好但比单盘和双盘差，在较大直径储罐上一般不推荐使用。

由于轻型浮盘多次发生较严重的质量事故，根据住房城乡建设部司函，建标标函[2016]237号《住房城乡建设部标准定额司关于印发石油石化行业国家标准协调会会议纪要的通知》：储存闪点低于45℃液体的储罐，当单罐容量大于5000m³时，应采用单盘或双盘内浮顶或外浮顶储罐，不应采用轻质浮盘内浮顶罐(含不锈钢组合式浮盘)；当单罐容量小于5000m³时，可采用铝制浮筒式内浮顶储罐，但应设置氮气密封保护系统和油气浓度检测系统。当单罐容量大于或等于5×104m³的浮顶储罐应采用钢制双盘式浮顶。浮盘材质应综合强度要求和储物的腐蚀性选用碳钢、低合金钢和奥氏体不锈钢。

目前国内安装的钢制单盘式浮顶均为现场预制焊接的碳钢浮盘，由于预制现场条件差，检查手段不到位，造成浮舱和单盘渗漏的概率较高；浮舱一般不设置环向支撑，小直径储罐单盘板不设加强筋，大直径储罐单盘板加强筋也很少，现场焊接量有很大，就造成浮舱底板和单盘板变形较大。受温度变化、油罐进出油作业等因素的影响，储存介质和浮舱底板及单盘之间会产生大量的油气，从而在浮舱底板和单盘板下部形成较大的油气聚集空间。形成的油气空间不仅会造成浮舱底板和单盘板的严重腐蚀，而且当罐内储夜晃动时易引起浮顶较大的波动，不利于浮顶的平稳运行，给生产管理带来了很多麻烦和安全隐患。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶，其特征在于，包括环形浮舱和单盘，所述的环形浮舱包括浮舱底板、浮舱隔板、浮舱加强桁架结构、浮舱外边缘板、浮舱内边缘板，所述的环形浮舱通过浮舱隔板分隔成若干个隔舱，所述的浮舱加强桁架结构底部设置浮舱底板，中间通过浮舱隔板连接成环状结构，外侧设置浮舱外边缘板，内侧设置浮舱内边缘板，所述单盘设置在环形浮舱内侧，与浮舱内边缘板连接。

所述的浮舱加强桁架结构包括由上环向梁、下环向梁、立式支撑、下径向梁和上径向梁组成的桁架结构，该桁架结构外侧设有外侧连接板，内侧设有内侧连接板，所述的桁架结构与所述浮舱隔板、内外边缘板连接构成组合式桁架加强结构。

所述的上环向梁和下环向梁呈环形状，上下设置，通过支撑框架和浮舱隔板连接，贯穿整个环形浮舱。

所述的下径向梁和上径向梁与立式支撑组成支撑框架，相邻浮舱隔板之间的隔仓内设置1～6个支撑框架。

所述的浮舱内边缘板上还设有单盘连接板。

所述的浮舱外边缘板和浮舱内边缘板上均设有加强筋，若厚度和强度足够可不设。

所述的单盘包括单盘板、单盘加强网架结构和单盘连接板，所述的单盘板铺设在单盘加强网架结构上，所述的单盘连接板设置在单盘板外边缘，并与浮舱内边缘板连接。

所述的单盘加强网架结构为经纬线形网架结构、井字形网架结构或三角形网架结构，根据受力计算，杆件可分为主杆件和辅助杆件。

所述的经纬形网架结构为平面经纬网格结构，由经向和纬向网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成。

所述的井字形网架结构由位于同一球面的横向网杆和纵向网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成；

所述的三角形网架结构由位于同一球面的横向网杆和斜网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成。

本次发明的目的一是解决现场焊接组装质量差，浮舱底板和单盘板变形过大，下部易形成油气聚集，从而造成浮舱底板和单盘板腐蚀严重；二是通过结构优化,合理布置加强结构杆件，减少浮顶用钢量的同时，提高单盘式浮顶的强度和稳定性，并节省投资。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、组合式桁架加强结构，包括浮舱加强桁架结构和单盘加强网架结构，可以有效地将浮舱和单盘连接为一个具有很好的强度和稳定性的整体。由于浮舱板和单盘板均较薄，刚性小，通过计算分析和结构优化，合理地布置加强筋和桁架结构，既可以有效地提高单盘浮顶的强度和整体稳定性，又可以有效地减少焊接组装变形，提高浮舱底板、顶板和单盘板的平整度，并减少浮顶钢材用量。这种加强结构可以方便工厂加工，能够实现现场快速组装，大大减少现场焊接工作量，缩短现场安装时间，提高工作效率和施工质量。

2、浮舱加强桁架结构，可以有效地提高浮舱的强度和稳定性，减小浮舱顶板和底板的厚度，从而减少钢材用量。这种加强结构可以设计成装配式，大大减少了现场焊接工程量，可以有效地杜绝现场焊接缺陷和焊接变形，提高施工质量，缩短施工工期。

3、单盘加强网架结构，可以有效控制单盘板变形，提高单盘板与浮舱内边缘板连接处的强度，防止撕裂和泄漏失效。这种网架结构可以设计成装配式，现场不需要焊接，大大地提高施工质量，缩短施工工期。

附图说明

图1为本发明组合式桁架加强结构单盘式浮顶总图；

图2为浮舱及浮舱加强桁架结构图；

图3为单盘加强网架结构为经纬线形网架结构图；

图4为单盘加强网架结构为井字形网架结构图；

图5为单盘加强网架结构为三角形网架结构图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

单盘式浮顶是一种安装在立式圆筒形钢制储罐内的随储存介质液面变化而上下升降的罐顶，它既可以作为内浮顶，也可以作为外浮顶。

单盘式浮顶主要由外部环形浮舱1、内侧单盘2和附件组成。单盘式浮顶的结构尺寸根据储罐直径、储存介质和各工况设计载荷等，通过抗沉性、强度和稳定性计算分析确定，包括环形浮舱尺寸、部件规格尺寸和隔舱数量以及单盘板的安装高度等。

如图1所述，一种组合式桁架加强结构单盘式浮顶，包括环形浮舱1和单盘2，所述的环形浮舱1包括浮舱底板11、浮舱隔板12、浮舱加强桁架结构13、浮舱外边缘板14、浮舱内边缘板15，所述的浮舱加强桁架结构13底部设置浮舱底板11，中间通过浮舱隔板12分割成若干个隔舱，外侧设置浮舱外边缘板14，内侧设置浮舱内边缘板15，所述的浮舱加强桁架结构13包括由上环向梁131、下环向梁132、立式支撑133、下径向梁134和上径向梁135组成的桁架结构，该桁架结构外侧设有外侧连接板136，内侧设有内侧连接板，所述的桁架结构与所述浮舱隔板12、内外侧连接构成组合式桁架加强结构。所述的上环向梁131和下环向梁132呈环形状，上下设置，贯通整个环形浮舱1。所述的下径向梁134和上径向梁135与立式支撑133组成支撑框架，相邻浮舱隔板12之间的隔仓内设置1～6个支撑框架。所述的浮舱内边缘板15上还设有单盘连接板16。所述的浮舱外边缘板14和浮舱内边缘板15上均设有加强筋以提高刚度。如图2所示。

所述单盘2设置在环形浮舱1内侧，与浮舱内边缘板15通过单盘连接板16连接。所述的单盘2包括单盘板21、单盘加强网架结构22和单盘连接板23，所述的单盘板21铺设在单盘加强网架结构22上，所述的单盘连接板23设置在单盘板21外边缘，并与浮舱内边缘板15上的单盘连接板16连接。(见图1)

所述的单盘加强网架结构22由主杆件和辅助杆件组成，可以设计为经纬线形网架结构、井字形网架结构或三角形网架结构，根据受力计算，杆件可分为主杆件和辅助杆件。单盘加强网架结构22可以大大地提高单盘刚度，减少变形，减少下部油气空间的形成和上部积液，从而减少单盘腐蚀。这种网架结构可以设计成装配式，现场不需要焊接，大大地提高施工质量，缩短施工工期。

其中，所述的经纬形网架结构为平面经纬线网格结构，由经线和纬线网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成。(如图3所示)

所述的井字形网架结构由位于同一平面的横向网杆和纵向网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成；(如图4所示)

所述的三角形网架结构由位于同一平面的横向网杆和斜网杆连接(焊接、铆接、螺栓连接等)而成。(如图5所示)

加强网架结构单盘由单盘板和网架结构(见图3～5)组成，网架结构网架结构可设计成经纬形(扇形)、井字形或三角形。加强网架结构

单盘板1与环形浮舱内边缘板15间设置宽度为100～300mm的单盘连接板16，单盘连接板16下方设置加强筋，加强筋的环向间距约1000～4000mm，加强筋可兼做单盘网架的单盘连接板23，从而增强单盘板1与浮舱内边缘板15连接处的强度，提高单盘板1和浮舱内边缘板15的连接可靠性，防止撕裂。

为保证单盘式浮顶的安全运行和方便管理维修，设置了相关附件，主要包括：环形密封装置、浮顶支柱、自动通气阀、人孔、浮舱人孔、导向装置、静电导出装置、泡沫挡板等。