新型組合式儲罐內浮頂的製作方法

2023-04-30 06:28:46 1

專利名稱：新型組合式儲罐內浮頂的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及易揮發流體立式儲罐構造，具體地是一種能有效降低蒸發損失的組合式儲罐內浮頂。
為了減少儲油罐中油料的蒸發和防止油料變質，通常在儲油罐中裝上內浮頂。現有的儲油罐內浮頂通常採用鋼板或鋁板加工成U字形梁呈平行排列或呈輻射狀的骨架，並且用泡沫塑料外包金屬層做浮子。密封採用閉孔聚氨脂泡沫材料的舌密封，浮盤的呼吸閥直接通大氣，存在著整體剛性不強，快速上升或下降時產生漂移，油氣溢出，浮子易壞，壽命短，當局部浮子損壞易造成浮力不平衡，易傾斜。密封裝置在大呼吸時有油氣泡沫溢出現象。
本實用新型的目的是克服上述缺點，提供一種新型的組合式儲罐內浮頂，可以實現大直徑，受力均勻，剛性好，浮子平衡不易傾斜，升降或落地不產生漂移，其密封裝置在大呼吸時無油氣泡沫溢出，且使用壽命長。
本實用新型的目的是這樣實現的一種新型組合式儲罐內浮頂，在骨架上安裝有浮頂蓋板，骨架下連接有浮力網格，內浮頂與罐體內壁間設有密封裝置，浮力網格下端周邊位置裝有防撞減震扶正器，浮頂上並設有人孔，量油裝置，防旋轉歸中裝置及間隔180°設置的兩根導線，其特徵在於骨架為仿王蓮葉脈生態形狀構造，在中心的最內圈環形梁上連接有六等分圓周的主梁，在距中心環梁適當距離的每兩支相鄰主梁上以橫杆連接構成第二內圈多邊形環梁，在該內圈環梁的橫杆中點連接有等分圓周的向外輻射的主梁，在距第二內圈環梁適當距離的相鄰的兩支主梁和主梁之間以橫杆連接構成第三圈多邊形環梁，同時從主梁與第二圈多邊形環梁的交接處向外延伸出平行主梁的支梁，從主梁與第三圈環梁橫杆交接處向外延伸出平行支梁的支梁，依此類推，在相鄰的每兩支主梁、支梁、支梁、主梁之間各以橫杆依次連接構成第四圈多邊形環梁，依此類推直至最外圈多邊形環梁，在主梁與環梁的節點處設置有若干向下伸出的支腿；所述內圈環形梁可以是圓形，也可以是多邊形；浮力網格為向心閉環蜂窩形狀構造，以最內圈環形梁為中心，以等長的浮力筒單元相互連接，構成由六個等邊三角形組成的位置靠內的第二圈正六邊形浮筒環邊，從該正六邊形的各頂點和各環邊中點以多個浮力筒單元向外徑向輻射延伸並與環邊浮筒相交連接構成第三圈多邊形浮筒環邊，依此類推，從第三圈多邊形環邊的各頂點和各環邊中點以等長或不等長浮力筒單元構成第四圈多邊形環邊，依此類推直到最外圈多邊形浮筒環邊，該最外圈多邊形浮筒環邊的大小與所述骨架的最外圈多邊形環梁相應；所述內圈環形梁可以是圓形，也可以是多邊形；其組合關係是所述浮力網格在下，仿生骨架在上，二者按同心重疊，各骨架主脈梁與徑向浮筒互以15-30°相位角交錯連接構成多個空間三角形體的整體結構。
本實用新型的目的還可以通過以下措施實現所述骨架各構件的連接，所述浮力網格組件的連接均為使用螺栓螺母的可拆卸連接。
在所述骨架的周邊適當位置安裝有防撞減震扶正器，該防撞減震扶正器用彈性材料製成，其形狀可以為半圓形、圓柱形、長方形，安裝在骨架的最外圈多邊形環梁的外側。
所述浮頂與罐體內壁之間的密封結構為小波紋多唇形密封裝置，以小波紋板形成若干連體的唇形圓環，各唇形圓環與罐體的內壁接觸，各唇形環的接觸過盈量不同，以上端唇環的接觸過盈量最大，向下各唇形環、配合過盈量依次減小，該小波紋板內包三維捲曲阻燃纖維在浮頂蓋板上端面邊緣構成凸形形狀，該凸環的內周邊以反包圍折邊用導向增強壓板、螺栓緊固於浮頂蓋板的上端面。
在所述立罐內裝有氮氣自動保護裝置，該氮氣自動保護裝置由浮子氮氣閥、浮子、彈性密封球組成，浮子排氣閥為有階梯狀空腔的階梯柱體，在其小階梯孔內裝有橡膠密封球，該小階梯壁上有通孔，孔上端有連通外壁的閥口氮氣進氣孔，該進氣孔外接氮氣進氣管，由密封球依靠浮力啟閉，該排氣閥的下端有法蘭邊連接蓋板，該蓋板中部安裝著下端支柱，在下端支柱的外徑上活套著浮子，該浮子用密度小於1的材料製成，該浮子上端的支杆伸入蓋板並連接於裝在氮氣閥階梯內腔中的撐杆，該撐杆上端伸入氮氣閥的小階梯孔並與密封球成浮動接觸，所述浮子氮氣閥的上端固定於骨架，其下端支柱在內浮頂下降時支承於罐體的內底面。
所述骨架的各構件用工字型、槽型鋼質、鋁合金材質製成。
本實用新型有以下積極有益的效果1、採用仿王蓮葉脈生態骨架結構和蜂窩增強浮筒構成的向心浮力網格為模數化設計，內浮頂的直徑可達10萬方或更大。
2、仿王蓮葉脈生態骨架，結構簡單，受力均勻，整體剛性好，易於安裝。
3、蜂窩增強浮筒構成的向心浮力網格和仿王蓮葉脈生態骨架分上下兩層構成三角形結構，利用了三角形穩定原理便浮盤非常穩定。由於浮子為蜂窩形結構，即使局部浮子損壞，浮子平衡也不受影響，不易發生傾斜現象，升降或落地不產生漂移，支柱不易損壞。
4、小波紋多唇形密封結構消除了平面膠帶接觸密封的毛細現象，消除了大呼吸產生的油氣泡沫溢出的損失。解決了密封填充材料和儲存介質接觸吸附後易損壞，壽命短的問題。
5、因使用防撞減震扶正器，使內浮頂的周邊密封和罐壁的間隙均勻。解決了內浮頂上下運行時出現漂動造成的一邊緊一邊出現縫隙，發生油氣損失的問題。
6、採用氮氣自動保護裝置，使內浮頂和油氣間存在的空氣量很少。氮氣和油氣形成不了爆炸混合物，即使在內浮頂和油品界面間產生的靜電在瞬間釋放，也不易產生火災和爆炸事故。
本實用新型有以下附圖


圖1是內浮頂在普通儲油罐中的組裝結構示意圖。
圖2是仿王蓮葉脈生態骨架結構示意圖，顯示其平面結構。
圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖2的A-A局部剖截視圖。
圖5是蜂窩增強浮筒構成的向心閉環浮力網格結構示意圖，顯示其平面結構。
圖6是圖5中的B部局剖放大示意圖，顯示浮筒及節點構造。
圖7示密封裝置結構安裝示意圖和防震減震扶正器安裝示意圖。
圖8是氮氣自動保護裝置的結構示意圖。
圖9是圖8的C-C剖面視圖。
附圖編號1.浮頂蓋板2.骨架 21.內圈環形梁 22.第二圈形梁23.第三圈環形梁 24.第四圈環形梁25.第五圈環形梁201.主梁202.橫梁 203.主梁204.橫梁205.支梁 206.支梁207.橫梁26.支腿3.密封裝置 31.小波紋板301.唇形圓環302.唇形圓環303.唇形圓環 304.反包圍折邊32.三維捲曲阻燃纖維 33.導向增強壓板34.螺栓4.防撞減震扶正器5.浮力網格 50.浮力筒單元 51.內圈環形梁52.第二圈浮筒環邊 53.第三圈浮筒環邊 54.第四圈浮筒環邊55.第五圈浮筒環邊6.人孔 7.量油裝置8.氮氣自動保護裝置 81.浮子氮氣閥 811.通孔
812.氮氣進氣孔82.浮子 821.支杆822.撐杆 83.彈性密封球84.支柱85.蓋板9.防旋轉歸中裝置 10.導線11.罐體 111.罐底本實用新型的新型組合式儲罐內浮頂，請參照
圖1，在骨架2上安裝有浮頂蓋板1，骨架下連接有浮力網格5，內浮頂與罐體11內壁間設有密封裝置3，浮力網格5下端周邊位置裝有防撞減震扶正器4，浮頂上並設有人孔6，量油裝置7，防旋轉歸中裝置9及間隔180°設置的兩根導線10。
請參照圖2、圖3、圖4，骨架2為仿王蓮葉脈生態形狀構造，在中心的最內圈環形梁21上連接有六等分圓周的主梁201，在距中心環梁21適當距離的每兩支相鄰主梁201上以橫杆202連接構成第二內圈多邊形環梁22，在該內圈環梁22的橫杆202中點連接有等分圓周的向外輻射的主梁203，在距第二內圈環梁22適當距離的相鄰的兩支主梁201和主梁203之間以橫杆204連接構成第三圈多邊形環梁23，同時從主梁203與第二圈多邊形環梁22的交接處向外延伸出平行主梁201的支梁205，從主梁203與第三圈環梁橫杆204交接處向外延伸出平行支梁205的支梁206，依此類推，在相鄰的每兩支主梁201、支梁205、支梁206、主梁203之間各以橫杆207依次連接構成第四圈多邊形環梁204，依此類推直至最外圈多邊形環梁25，在主梁與環梁的節點處設置有若干向下伸出的支腿26；所述內圈環形梁21可以是圓形，也可以是多邊形；請參照圖5、圖6，浮力網格5為向心閉環蜂窩形狀構造，以最內圈環形梁51為中心，以等長的浮力筒單元50相互連接，構成由六個等邊三角形組成的位置靠內的第二圈正六邊形浮筒環邊52，從該正六邊形的各頂點和各環邊中點以多個浮力筒單元向外徑向輻射延伸並與環邊浮筒相交連接構成第三圈多邊形浮筒環邊53，依此類推，從第三圈多邊形環邊53的各頂點和各環邊中點以等長或不等長浮力筒單元構成第四圈多邊形環邊54，依此類推直到最外圈多邊形浮筒環邊55，該最外圈多邊形浮筒環邊55的大小與所述骨架2的最外圈多邊形環梁25相應；所述內圈環形梁21可以是圓形，也可以是多邊形；其組合關係是所述浮力網格5在下，仿生骨架2在上，二者按同心重疊，各骨架主脈梁與徑向浮筒互以15-30°相位角交錯連接構成多個空間三角形體的整體結構。
所述骨架2各構件的連接，所述浮力網格5組件的連接均為使用螺栓螺母的可拆卸連接。
在所述骨架的周邊適當位置安裝有防撞減震扶正器4，該防撞減震扶正器4用彈性材料製成，其形狀可以為半圓形、圓柱形、長方形，安裝在骨架的最外圈多邊形環梁25的外側。
請參照圖7，所述浮頂與罐體內壁之間的密封結構為小波紋多唇形密封裝置3，以小波紋板31形成若干連體的唇形圓環301、302、303，各唇形圓環與罐體11的內壁接觸，各唇形環的接觸過盈量不同，以上端唇環301的接觸過盈量最大，向下各唇形環302、303配合過盈量依次減小，該小波紋板31內包三維捲曲阻燃纖維32在浮頂蓋板1上端面邊緣構成凸形形狀，該凸環的內周邊以反包圍折邊304用導向增強壓板33、螺栓34緊固於浮頂蓋板1的上端面。
請參照圖8、圖9，在所述立罐內裝有氮氣自動保護裝置8，該氮氣自動保護裝置8由浮子氮氣閥81、浮子82、彈性密封球83組成，浮子排氣閥81為有階梯狀空腔的階梯柱體，在其小階梯孔內裝有橡膠密封球83，該小階梯壁上有通孔811，孔上端有連通外壁的閥口氮氣進氣孔812，該進氣孔812外接氮氣進氣管，由密封球83依靠浮力啟閉，該排氣閥81的下端有法蘭邊連接蓋板86，該蓋板中部安裝著下端支柱84，在下端支柱的外徑上活套著浮子82，該浮子用密度小於1的材料製成，該浮子上端的支杆821伸入蓋板86並連接於裝在氮氣閥81階梯內腔中的撐杆822，該撐杆822上端伸入氮氣閥81的小階梯孔並與密封球83成浮動接觸，所述浮子氮氣閥81的上端固定於骨架2，其下端支柱84在內浮頂1下降時支承於罐體11的內底面111。
所述骨架2的各構件用工字型、槽型鋼質、鋁合金材質製成。
前文中提到的小波紋多唇形密封裝置3，氮氣自動保護裝置8，已另案申請專利，此處不詳述。
本實用新型的結構特點和工作原理用鋼板或鋁板加工成工字形構件，用螺栓連接成仿王蓮葉脈生態結構的骨架，中心環梁(圖示圓形法蘭狀環梁)與主梁連接，以6、24、36、48等多根主梁徑向排列構成主脈梁，再由相應的環梁構成主葉脈。隨之排出等距多級支梁(支脈)。各梁端部和圈梁板加強筋堅固連接。用鋁合金板加工成的浮筒，用螺栓連接成蜂窩增強向心浮力網格，組成的浮力構件由中心正六邊形，中間六邊形和周圍多邊型浮子和徑向浮子以節點接頭連接構成向心閉環網格狀的整體浮力構件，它由單個浮筒構成，在整個內浮頂內均勻對稱分布，即使一些浮子損壞，也不會影響整體的浮力，浮力構件與骨架按上下兩層以15-30度相位角交錯連接安裝，浮子與主梁構成三角形，徑向浮子支撐主脈架，端部與圈梁連成一體。理想地達到了梁與浮子相互連接約束、支撐、依賴的三角形穩定關係，保證了整體的要求。組合式結構具有鋼盤一樣的整體結構特點。
在內浮頂周圍安裝小波紋橡膠帶反包三維捲曲纖維束的多唇型密封結構。安裝後形成多道平行排列的半「O」環組合密封，消除了平面膠帶接觸密封的毛細現象和大呼吸時產生的油氣泡沫溢出的損耗，減輕了填料接觸吸附油氣易損壞、壽命短的不足。
在內浮頂圈梁和罐壁間隙處，設計安裝了半球形耐油橡膠防撞減震扶正器。它配合平衡歸中裝置解決內浮頂上下運動時，防撞歸中的要求，確保運動時內浮頂四周和罐壁的間隙均勻，減少油氣的溢出，同時在地震時可以達到減震、吸震，保護罐壁和整體免遭破壞作用。
本實用新型設計安裝了氮氣自動保護裝置。工作原理如下浮盤投運前打開氮氣閥，通過自動呼吸閥氮氣自動置換罐內的空氣。進油時，浮球隨油品的液面上升而上升，推動密封球上升，密封球將氮氣進氣孔封上，停止進氮氣。當油品下降落地時，隨液面的下降密封球也下降，氮氣進氣孔打開，開始進氮氣。即使內浮頂與油品液面之間瞬間釋放電荷，因為氮氣和油氣的混合物不易產生火花，也不會導致事故的發生。
權利要求1.一種新型組合式儲罐內浮頂，在骨架(2)上安裝有浮頂蓋板(1)，骨架下連接有浮力網格(5)，內浮頂與罐體(11)內壁間設有密封裝置(3)，浮力網格(5)下端周邊位置裝有防撞減震扶正器(4)，浮頂上並設有人孔(6)，量油裝置(7)，防旋轉歸中裝置(9)及間隔180°設置的兩根導線(10)，其特徵在於骨架(2)為仿王蓮葉脈生態形狀構造，在中心的最內圈環形梁(21)上連接有六等分圓周的主梁(201)，在距中心環梁(21)適當距離的每兩支相鄰主梁(201)上以橫杆(202)連接構成第二內圈多邊形環梁(22)，在該內圈環梁(22)的橫杆(202)中點連接有等分圓周的向外輻射的主梁(203)，在距第二內圈環梁(22)適當距離的相鄰的兩支主梁(201)和主梁(203)之間以橫杆(204)連接構成第三圈多邊形環梁(23)，同時從主梁(203)與第二圈多邊形環梁(22)的交接處向外延伸出平行主梁(201)的支梁(205)，從主梁(203)與第三圈環梁橫杆(204)交接處向外延伸出平行支梁(205)的支梁(206)，依此類推，在相鄰的每兩支主梁(201)、支梁(205)、支梁(206)、主梁(203)之間各以橫杆(207)依次連接構成第四圈多邊形環梁(204)，依此類推直至最外圈多邊形環梁(25)，在主梁與環梁的節點處設置有若干向下伸出的支腿(26)；所述內圈環形梁(21)可以是圓形，也可以是多邊形；浮力網格(5)為向心閉環蜂窩形狀構造，以最內圈環形梁(51)為中心，以等長的浮力筒單元(50)相互連接，構成由六個等邊三角形組成的位置靠內的第二圈正六邊形浮筒環邊(52)，從該正六邊形的各頂點和各環邊中點以多個浮力筒單元向外徑向輻射延伸並與環邊浮筒相交連接構成第三圈多邊形浮筒環邊(53)，依此類推，從第三圈多邊形環邊(53)的各頂點和各環邊中點以等長或不等長浮力筒單元構成第四圈多邊形環邊(54)，依此類推直到最外圈多邊形浮筒環邊(55)，該最外圈多邊形浮筒環邊(55)的大小與所述骨架(2)的最外圈多邊形環梁(25)相應；所述內圈環形梁(21)可以是圓形，也可以是多邊形；其組合關係是所述浮力網格(5)在下，仿生骨架(2)在上，二者按同心重疊，各骨架主脈梁與徑向浮筒互以15-30°相位角交錯連接構成多個空間三角形體的整體結構。
2.如權利要求1所述的新型組合式儲罐內浮頂，其特徵在於所述骨架(2)各構件的連接，所述浮力網格(5)組件的連接均為使用螺栓螺母的可拆卸連接。
3.如權利要求1所述的新型組合式儲罐內浮頂，其特徵在於在所述骨架的周邊適當位置安裝有防撞減震扶正器(4)，該防撞減震扶正器(4)用彈性材料製成，其形狀可以為半圓形、圓柱形、長方形，安裝在骨架的最外圈多邊形環梁(25)的外側。
4.如權利要求1所述的新型組合式儲罐內浮頂，其特徵在於所述浮頂與罐體內壁之間的密封結構為小波紋多唇形密封裝置(3)，以小波紋板(31)形成若干連體的唇形圓環(301)、(302)、(303)，各唇形圓環與罐體(11)的內壁接觸，各唇形環的接觸過盈量不同，以上端唇環(301)的接觸過盈量最大，向下各唇形環(302)、(303)配合過盈量依次減小，該小波紋板(31)內包三維捲曲阻燃纖維(32)在浮頂蓋板(1)上端面邊緣構成凸形形狀，該凸環的內周邊以反包圍折邊(304)用導向增強壓板(33)、螺栓(34)緊固於浮頂蓋板(1)的上端面。
5.如權利要求1所述的新型組合式儲罐內浮頂，其特徵在於在所述立罐內裝有氮氣自動保護裝置(8)，該氮氣自動保護裝置(8)由浮子氮氣閥(81)、浮子(82)、彈性密封球(83)組成，浮子排氣閥(81)為有階梯狀空腔的階梯柱體，在其小階梯孔內裝有橡膠密封球(83)，該小階梯壁上有通孔(811)，孔上端有連通外壁的閥口氮氣進氣孔(812)，該進氣孔(812)外接氮氣進氣管，由密封球(83)依靠浮力啟閉，該排氣閥(81)的下端有法蘭邊連接蓋板(86)，該蓋板中部安裝著下端支柱(84)，在下端支柱的外徑上活套著浮子(82)，該浮子用密度小於1的材料製成，該浮子上端的支杆(821)伸入蓋板(86)並連接於裝在氮氣閥(81)階梯內腔中的撐杆(823)，該撐杆(822)上端伸入氮氣閥(81)的小階梯孔並與密封球(83)成浮動接觸，所述浮子氮氣閥(81)的上端固定於骨架(2)，其下端支柱(84)在內浮頂(1)下降時支承於罐體(11)的內底面(111)。
6.如權利要求1所述的新型組合式儲罐內浮頂，其特徵在於所述骨架(2)的各構件用工字型、槽型鋼質、鋁合金材質製成。
專利摘要一種新型組合式儲罐內浮頂,在骨架上安裝有浮頂蓋板,骨架下連接有浮力網格,骨架為王蓮葉脈仿生形狀構造,浮力網格為向心閉環蜂窩形狀構造,以多個浮力筒單元相互連接構成若干圈多邊形環邊,浮力網格在下,仿生骨架在上,二者按同心重疊,骨架主脈梁與徑向浮筒互以一定相位角交錯連接,構成多個空間三角形體的整體結構,本實用新型可以實現大直徑,受力均勻,剛性好,浮子平衡不易傾斜,升降或落地不產生漂移,在大呼吸時無油氣泡沫溢出,且使用壽命長。
文檔編號B65D88/34GK2304628SQ9720298
公開日1999年1月20日 申請日期1997年4月4日 優先權日1997年4月4日
發明者蔡洪文, 白躍華, 姜志博 申請人:蔡洪文, 白躍華, 姜志博