本實(shí)用新型涉及液化烴和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐，具體涉及該類低溫儲(chǔ)罐的罐頂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

隨著世界對(duì)環(huán)保問題重視程度的增加，液化烴(Liquefied Hydrocarbon)和液化天然氣(Liquefied Natural Gas，以下簡(jiǎn)稱LNG)等清潔能源的消耗量正不斷增加，大型液化烴和液化天然氣低溫儲(chǔ)罐的需求也隨之上升。低溫儲(chǔ)罐由外罐筒體，內(nèi)罐筒體，外罐罐底，內(nèi)罐罐底，外罐罐頂，內(nèi)罐吊頂以及內(nèi)外罐之間的保冷層組成。其中外罐罐頂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，載荷條件苛刻，是低溫儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)制造的重點(diǎn)與難點(diǎn)之一。

首先，外罐罐頂在使用過程中可能受到設(shè)計(jì)內(nèi)壓、設(shè)計(jì)外壓、重力、風(fēng)、雪、熱、地震和重物撞擊等多種載荷的單獨(dú)或共同作用。尤其是吊頂重力通過吊桿作用于外罐罐頂，因此外罐罐頂必須具有很好的承載能力。其次，外罐罐頂必須具備良好的密封性能，以防止盛裝介質(zhì)蒸發(fā)氣體的擴(kuò)散。此外外罐罐頂必須具備一定的絕熱保冷功能，以盡量降低盛裝介質(zhì)的蒸發(fā)速度。

鋼制拱頂承載能力較低且保冷效果有限，難以滿足低溫儲(chǔ)罐的要求。鋼筋混凝土拱頂具有承載能力大，防火災(zāi)能力強(qiáng)，保冷效果好的特點(diǎn)。但該種罐頂成型困難，需要搭建高空腳手架，這將很大程度上增加建造成本并延長(zhǎng)施工周期。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提供一種大型混凝土低溫儲(chǔ)罐復(fù)合型罐頂結(jié)構(gòu)。該種罐頂結(jié)構(gòu)性能可靠，承載能力大，防火能力強(qiáng)，鋼材與混凝土用量少，施工難度低，建造周期短。

本實(shí)用新型可通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種大型混凝土低溫儲(chǔ)罐復(fù)合型罐頂結(jié)構(gòu)，其特征該結(jié)構(gòu)由下部的鋼制拱頂和上部的混凝土拱頂復(fù)合組成，其中鋼制拱頂包括鋼制拱形網(wǎng)殼和鋪設(shè)在網(wǎng)殼上方的蒙皮板，混凝土拱頂由配筋及混凝土組成，以鋼制拱頂為模板進(jìn)行混凝土的澆筑，在蒙皮板上設(shè)有栓釘以增強(qiáng)鋼制拱頂與混凝土拱頂?shù)慕Y(jié)合強(qiáng)度；所述蒙皮板與罐頂承壓環(huán)焊接，所述鋼制拱形網(wǎng)殼通過網(wǎng)殼連接板與罐壁承壓環(huán)連接；所述罐頂承壓環(huán)和罐壁承壓環(huán)通過預(yù)埋栓釘與混凝土罐壁和混凝土罐頂相連接固定。

所述鋼制拱形網(wǎng)殼為經(jīng)緯線拱形結(jié)構(gòu)，由徑向梁與環(huán)向梁構(gòu)成，拱形網(wǎng)殼曲率半徑為0.7～1.3倍的罐壁內(nèi)直徑。鋼制拱形網(wǎng)殼可采用H型鋼、工字鋼、槽鋼及角鋼制造，材料選用碳鋼或低合金鋼。鋼制拱形網(wǎng)殼作為混凝土澆筑時(shí)的主要承載結(jié)構(gòu)，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性。

所述蒙皮板鋪設(shè)于鋼制拱形網(wǎng)殼上，并由網(wǎng)殼支撐其重量。蒙皮板采用碳鋼或低合金鋼板。

所述一定規(guī)格和數(shù)量的栓釘按照250mm～600mm的間隔布置在蒙皮板上?；炷聊毯竽軌蛲ㄟ^栓釘與蒙皮板更好地結(jié)合。栓釘材料選用碳鋼或低合金鋼。

所述鋼制拱頂制造過程中，首先在在內(nèi)罐罐底制造鋼制拱形網(wǎng)殼，然后與蒙皮板焊接，之后采用氣壓頂升的方式升至罐頂，并與罐壁承壓環(huán)焊接固定。以鋼制拱頂作為模板進(jìn)行配筋的施工和混凝土的澆筑。

所述混凝土拱頂制造過程中，首先布置配筋，然后由外向內(nèi)分若干次逐圈澆筑混凝土。配筋材料選用碳鋼或低合金鋼，混凝土材料選用C40。

本實(shí)用新型適用于盛裝液化烴和LNG等介質(zhì)的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土低溫儲(chǔ)罐，其適用容積為1萬～28萬立方米，適用儲(chǔ)存溫度為-198℃～45℃。本實(shí)用新型密封性能良好，能夠很好防止承裝介質(zhì)蒸發(fā)氣體的擴(kuò)散，具有一定的保冷能力，且滿足低溫儲(chǔ)罐在強(qiáng)度與穩(wěn)定性等力學(xué)方面的要求。

本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)在于以鋼制拱頂作為模板，易于進(jìn)行混凝土拱頂配筋的布置及混凝土的澆筑。儲(chǔ)罐拱頂分為鋼制拱頂與混凝土拱頂兩層，通過栓釘把兩層拱頂?shù)慕Y(jié)合在一起，使本實(shí)用新型具有很高的安全性。

本實(shí)用新型一定程度上解決了低溫儲(chǔ)罐罐頂設(shè)計(jì)施工難度大，材料消耗大，制造成本高，建造周期長(zhǎng)等方面的問題，

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型連接區(qū)域的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)記說明：1—鋼制拱形網(wǎng)殼，2—蒙皮板，3—栓釘，4—配筋，5—混凝土，6—罐頂承壓環(huán)，7—網(wǎng)殼連接板，8—罐壁承壓環(huán)。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合圖1和圖2對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1和圖2所示，本實(shí)用新型所述大型混凝土低溫儲(chǔ)罐復(fù)合型罐頂結(jié)構(gòu)由鋼制拱頂與混凝土拱頂復(fù)合而成。鋼制拱頂作為混凝土澆筑的模板，并承擔(dān)混凝土拱頂配筋及混凝土澆筑施工的載荷；待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，兩者共同構(gòu)成一個(gè)復(fù)合型罐頂結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型包括鋼制拱形網(wǎng)殼1、蒙皮板2、栓釘3、配筋4、C40混凝土5、罐頂承壓環(huán)6、網(wǎng)殼連接板7和罐壁承壓環(huán)8。蒙皮板2位于鋼制拱形網(wǎng)殼1上方，并與鋼制拱形網(wǎng)殼1焊接；栓釘3焊接在蒙皮板上；所述混凝土5凝固后與蒙皮板2和栓釘3自然連接；蒙皮板2與罐頂承壓環(huán)6焊接，鋼制拱形網(wǎng)殼1通過網(wǎng)殼連接板7與罐壁承壓環(huán)8連接；罐頂承壓環(huán)6、罐壁承壓環(huán)8通過預(yù)埋栓釘與混凝土罐壁和罐頂相連接固定。

所述鋼制拱形網(wǎng)殼1為經(jīng)緯線拱形網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，由徑向梁與環(huán)向梁構(gòu)成，其曲率半徑為0.7～1.3倍的罐壁內(nèi)直徑。鋼制拱形網(wǎng)殼1可采用H型鋼、工字鋼、槽鋼及角鋼制造，材料選用碳鋼或低合金鋼。鋼制拱形網(wǎng)殼1作為混凝土澆筑時(shí)的主要承載結(jié)構(gòu)，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性。

所述蒙皮板2鋪設(shè)于鋼制拱形網(wǎng)殼1上，重由量網(wǎng)殼1承擔(dān)。蒙皮板2具有密封作用，能夠防止盛裝介質(zhì)蒸發(fā)氣體的擴(kuò)散。蒙皮板2采用碳鋼或低合金鋼板，厚度為5mm～8mm。

所述栓釘3按照250mm～600mm的間隔布置在蒙皮板2上?；炷?凝固后能夠通過栓釘3與蒙皮板2更好地結(jié)合。栓釘選用M12×150或相近規(guī)格，材料為碳鋼或低合金鋼。栓釘能夠很好地提高蒙皮板2與混凝土5的結(jié)合強(qiáng)度。

所述鋼制拱頂制造過程中，首先在內(nèi)罐罐底制造鋼制拱形網(wǎng)殼1，然后與蒙皮板2焊接，之后采用氣壓頂升的方式升至罐頂，并與罐壁承壓環(huán)8焊接固定。該種連接結(jié)構(gòu)能夠很好保證鋼制拱頂與承壓環(huán)的連接強(qiáng)度。最后以鋼制拱頂作為模板進(jìn)行配筋4的施工和混凝土5的澆筑。

所述混凝土拱頂制造過程中，首先布置配筋4，然后澆筑混凝土5。配筋4材料選用碳鋼或低合金鋼，混凝土5材料選用C40?；炷?澆筑分多次由外至內(nèi)依次完成，澆筑次數(shù)根據(jù)鋼制拱頂?shù)某休d能力確定。即首先澆筑最外圈混凝土，待其凝固，且強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再澆筑下一圈。最終混凝土拱頂與鋼拱頂結(jié)合成一個(gè)整體，具有足夠的強(qiáng)度、剛度與穩(wěn)定性，能夠承受來自內(nèi)外部載荷的作用。