玻璃钢储罐对基础的要求.pdf

　７４　　　玻璃钢储罐对基础的要求　　２０１４年６月　玻璃钢储罐对基础的要求　　　　　　程艾琳，张国军，杜惠波　　　　　（连云港中复连众复合材料集团有限公司，连云港２２２００６）　　　　摘要：本文就玻璃钢储罐的基础对储罐本身质量的影响作出分析并对基础提出了要求。　关键词：玻璃钢储罐；基础；要求　　　中图分类号：ＴＢ３３２　　文献标识码：Ａ　———　文章编号：１００３０９９９（２０１４）０６００７４０３　　　　　　ｌ玻璃钢储罐的渗漏原因　玻璃钢储罐的基础设计和施工质量直接影响到　　　储罐是否能安全运行，是玻璃钢储罐建造过程中的一　　个重要环节。从大量玻璃钢储罐渗漏事故发生的　　　　原因分析，大致可归纳为：　　（１）由于操作失误或安全附件失灵引起的罐体　　　失稳破坏，如储罐排气阀封堵或排气装置设计不合　　　理引起的储罐过压破裂或吸瘪；　（２）罐壁或罐底制造缺陷，壁厚及结构设计不　　　　　　合理，强度、刚度不足引起的储液泄漏，制作罐体的　　　材质选择不当，罐体被腐蚀引起的储液泄漏；　（３）台风或地震引起的罐体破坏；　　　　　（４）罐底垫层不均匀支撑引起的应力集中，从　　　而导致罐底的脆性破裂；　　（５）储罐基础沉陷引起的罐底剪切破坏。　本文仅就玻璃钢储罐基础沉陷对储罐产生的影　响、玻璃钢储罐基础的形式以及玻璃钢储罐对基础　　的要求进行分析。　　　　　２基础沉陷对玻璃钢储罐使用的影响　　　　２．１基础的均匀沉陷　　玻璃钢储罐基础的均匀沉陷一般不会给储罐罐　　体本身造成大的危害。因为储罐是薄壁立式圆筒型　　　　结构，具有柔性大、刚性小的特点，对基础的沉陷变　　　形具有一定的适应性。只有沉陷到严重的程度时，　如储液出口管与罐壁相接处产生附加应力很大，才　会造成接管拉裂破坏。　　　　　２．２基础的不均匀沉陷　储罐基础的不均匀沉陷是玻璃钢储罐安全的主　　要危险。基础不均匀沉陷形式有以下几种：　　　　　（１）基础中心沉降多，周围沉降小，以致使罐底　　　　形成盘形（锥形）。这种不均匀沉陷产生底板的过　　　　量变形，超出底板的允许应力，会使底板破裂；　（２）基础沉陷造成储罐的单边倾斜。这种沉陷　　　如果沉陷量不大，一般也不会给储罐造成大的危害；　　　（３）基础周边的不均匀沉陷和基础周边的局部　　　沉陷。由于罐壁在垂直方向的刚性较大，当基础周　　边不均匀沉陷或局部沉陷导致罐壁与罐底的拐角边　缘应力大大增加甚至引起破坏。因此必须在储罐基　　础设计和施工时控制这种不均匀沉陷，同时对储罐　　　的拐角厚度、宽度和结构进行特殊的设计。　　３玻璃钢储罐基础的几种不同形式　由于储罐的形式特别是罐底部结构形式要适应　　　储液的要求，引起罐底结构形式的变化和发展，要求　储罐基础形式适应罐底结构的需要。从这方面结合　　　　罐底近年来的发展，可把玻璃钢储罐基础结构形式　　分为几种不同的形式。　　　　３．１软基础　　　　这种基础一般结构是最下层为夯实的素土，向　　　上为灰土层、碎石层、粗砂垫层和沥青砂防腐层或细　　砂垫层，适用于中小型储罐。储罐安装后可通过盛　水试压或盛装储液使基础有一定沉陷。在设计上主　要允许基础有较大的沉陷。一般适用于地基较好的　　　地区，基础适价较低。安装在此基础形式上的储罐，　　　罐底与基础之间实际上有一个软性的垫层。罐底在　　　　施工时由于固化收缩、储罐底部的拐角厚度比平板　　部分厚、施工本身的平整度控制等，造成罐底并不是　　——　收稿Ｆｔ期：２０１２１１１０　　　　　　　　　作者简介：程艾琳（１９７３．），女，工程硕士，高工，主要从事复合材料制品设计。∞≯　　ｌｉｊ¨　…　　　一　＊　；：　　　　　，Ｑ２ｌｎ４・Ｎ６ｔ　　　２０１４年第６期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　７５一　　　个完全绝对的平板，储罐安装到基础上后，就依靠　　基础上的软性垫层将储罐底部垫实。储罐底部承受　的液压通过基础上的软性垫层能均匀地传递到基础　　　上。软基础的图示见图１。　　’　　　／＼＜二　Ｉ　ｃｕｓｈｉ。…　／　／．　２　　　　　葺ｆ篙蔷嚣露：拣毫耋麓Ｉ蠢，　　，　：　　　　Ｉｌ－ｉ．・　ｌ　Ｌ一　—　一ｒ　ｌ　Ｉ　Ｉ　　　Ｉ／　　　　图１软基础图　　　　Ｆｉｇ．１Ｓｏｆｔｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　　　　３．２硬基础　这是一种桩基础，造价较高，适用于高压缩欠固　　结土层或软土层，并且适用于规格较大的立式储罐。　　　　在设计时主要考虑基础的沉陷很小，不均匀沉陷的　　　　　可能性几乎为零。储罐罐底可直接在基础上施工，　　　罐底固化后不再脱模移位。避免了脱模吊装过程中　造成的罐底变形。罐底与基础之间通过高粘结性树　　　脂粘合。罐底与筒体之间通过手工对接的方法联接　　　成一体。硬基础的图示见图２。／　——’　　　　　、＜二二二二，玻璃　ｌ　ＦＲ—　●●－ｒ　．　．。　．　　．…’　　　・’．　，　　’　０。．　ｄ　．’　　，‘　・　　．　．．　上　一—　　　　　图２硬基础图　　　Ｆｉｇ．２Ｒｉｇｉｄｉｔｙ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ　　　３．３条形基础　　　这是一种与罐底板非完全接触的储罐基础，适　用于小型储罐。这种基础对于某些液体化学品储罐　　和罐底需要定期检查的储罐是必须的。其基础结构　　设计关系到储罐的安全可靠性和储罐今后的维护问　　　　题，因此，基础具有以下特性：　　　　　（１）基础的沉陷较小，使得罐体特别是罐底的　　　　变形较小；　（２）罐底板的泄漏能及时被发现，且维修方便；　　（３）罐底板及基础的防腐措施较容易实现。　这种储罐要求罐底必须采用对接，且焊后磨平。　　　　罐底板与条形基础之间需设置工字钢，施工时在基　　　础上用垫铁将整个工字钢找平，达到规定要求后，才　能在工字钢上安装罐底板。底板不能直接放在条形　　　基础上，而需设置工字钢。条形基础的图示见图３。　　　　图３条形基础图　　—　Ｆｉｇ．３Ｂａｒｔｙｐｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ　台　　４结束语　　　　为了确保安装在基础上的储罐的安全运行，储　　罐对基础的要求总结如下：　　　　（１）储罐基础应能承受罐体自重和储液（或试　　　水）总荷重以及建罐地区的地震荷载；　　（２）储罐基础的总沉降量和不均匀沉降量都必　　　须满足储罐允许的要求，即符合标准规范的规定；　　　　　（３）根据储罐的要求，储罐基础形式的选择要　　　与地基条件、罐底结构构造匹配；　（４）罐底板结构和储罐基础都要采取措施，避　　　免罐底板与基础之间积液（包括雨水和漏液）并能　　定期检测。　参考文献　　［１］ＨＧ／Ｔ２０６９６－１９９９，《玻璃钢化工设备设计规定》［ｓ］．　　　　　　　　　　　　［２］李卓球，岳红军．玻璃钢管道与容器［Ｍ］．北京：科学出版　　社，１９９０．　　　　　　　　　　　　　　　　［３］贾庆山．储罐基础工程手册［Ｍ］．北京：中国石化出版　　社，２００２．　［４］徐致钧．大型储罐基础地基处理与工程实例［Ｍ］．北京：中国　　标准出版社，２００９．　　　　　　［５］马维刚．立式储罐基础设计及施工［Ｊ］．油气田地面工　　程，２００５．　　（下转第２９页）　Ｆ噼　　２０１４年第６期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　２９　　　　　　　　　　　　　ＳＴＵＤＹｏＮＡＧＬＡＳＳＷｏＶＥＮＦＡＢＲＩＣＰＲＥＰＲＥＧＬＡＭＩＮＡＴＥｏＦＴＨＥＥＰＯＸＹ　　　　　　　　　ＭＡＴＲＩＸＲＥＳＩＮＴＯＵＧＨＥＮＥＤＷＩＴＨＣＯＲＥ．ＳＨＥＬＬＲＵＢＢＥＲＰＡＲＴＩＣＬＥ　—　—　—　　ＬＩＨｏｎｇｆｅｎｇ，ＷＡＮＧＤｅｚｈｉ，ＱＵＣｈｕｎｙａｎ，ＭＡＯＹｏｎｇ　　　　　　　　（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，ＨｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｇｌａｓｓｗｏｖｅｎｆａｂｒｉｃｐｒｅｐｒｅｇｏｆｔｈｅｅｐｏｘｙｍａｔｒｉｘｒｅｓｉｎｔｏｕｇｈｅｎｅｄｗｉｔｈｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌｒｕｂｂｅｒｐａｒｔｉｃｌｅｓｗａｓ　　　　　—　　　　　　　　　　　　　—　ｐｒｅｐａｒｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｒｅｓｈｅｌｌｒｕｂｂｅｒｗｉｌｌｎｏｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｃａｐａｃｉｔｙｏｆｇｌａｓｓｆｉ　　　　　　　　　　　　　　　　ｂｅｒａｎｄｆａｂｒｉｃｐｒｅｐｒｅｇｌａｍｉｎａｔｅａｃｈｉｅｖｅｄｅｘｃｅｌｌｅｎｔｔｏｕｇｈｎｅｓｓｂｙｕｓｉｎｇｊｕｓｔ５ｐｈｒｃｏｒｅ－ｓｈｅｌｌｒｕｂｂｅｒａｓｔｏｕｇｈｅｒ，ｉｍｐａｃｔ　　　　　　　　　　　　　　　　ｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｈｉｃｈｒｅａｃｈｅｄ２７８．１ｋＪ／ｍａｎｄｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ２０．０％ｔｈａｎｔｈａｔｂｅｆｏｒｅｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ．ｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓ　　　　　　　　　　　　　　　　Ｇ，ｃｏｆｗｈｉｃｈｒｅａｃｈｅｄ９８２．ＯＪ／ｍａｎｄｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ３５．４％ｔｈａｎｂｅｆｏｒｅｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ；ｔｅｎｓｉｌｅｓｔｒｅｎｇｔｈｏｆｗｈｉｃｈ　　　　　　　　　　　　　　　　　ｒｅａｃｈｅｄ７４９．５ＭＰａａｎｄｉｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｂｙ１６．５％ｔｈａｎｔｈａｔｂｅｆｏｒｅｔｏｕｇｈｅｎｉｎｇ．ｔｅｎｓｉｌｅｍｏｄｕｌｕｓｏｆｌａｍｉｎａｔｅｔｏｕｇｈｅｎｅｄ　—　　ｗｉｔｈｃｏｒｅｓｈｅｌｌｒｕｂｂｅｒｐａｒ　　　　　　　　　　　ｔｉｃｌｅｉｓｈａｒｄｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｔｈｅｓｕｒｆａｃｅｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙｏｂｓｅｒｖｅｄｂｙｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏ－　　　　　　　　　　　　　　ｓｃｏｐｅｅｘｈｉｂｉｔｅｄｔｙｐｉｃａｌｔｏｕｇｈｎｅｓｓｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｒｅｓｉｎｈａｓｇｏｏｄｉｎｆｉｌｔｒａｔｉｏｎａｎｄａｄｈｅｓｉｏｎｗｉｔｈｇｌａｓｓｆｉｂｅｒ．　—　　　　　　　　—　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｒｅｓｈｅｌｌｒｕｂｂｅｒｐａｒｔｉｃｌｅ；ｐｒｅｐｒｅｇ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃｏｍｐｏｕｎｄｍａｔｅｒｉａｌ；ｍｏｄｅｉｎｔｅｒｌａｍｉ　　　　　　　ｎａｒｆｒａｃｔｕｒｅｔｏｕｇｈｎｅｓｓＧｏｆｌａｍｉｎａｔｅｓ　　　（上接第７５页）　　　　　［６］吴书信．改进大型贮罐拐角结构及工艺［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，—　２００４，（５）：３６３７．　　　　　　　　［７］李忠江．耐强碱大型玻璃钢贮罐设计［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，　１９９６，（５）：２５－２７．　　　　　　　　　　　　［８］徐振民．大型玻璃钢贮罐的修复［Ｊ］．工程塑料应用，１９９６，　（６）：４４４５．　　　　　　［９］王耀先．玻璃钢容器和贮罐设计［Ｊ］．化工腐蚀与防护，１９９０，　（３）：２８－３１．　　［１０］端木强．玻璃钢立式贮罐的设计计算［Ｊ］．化学工程师，２００２，　（５）：５０－５１．　　　　　　　［１１］田超凯．现场缠绕大型贮罐罐底的修补［Ｊ］．玻璃钢／复合材　　料，２００１，（１）：２４＿２５．　　　　　　　　　［１２］陈继平．玻璃钢缠绕贮罐渗漏控制［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，　２００２，（１）：４２４３．　　　　［１３］朱海堂．纤维增强聚合物（ＦＲＰ）耐久性能研究进展［Ｊ］．玻璃　　钢／复合材料，２００９，（２）：７８－８１．　　　［１４］潘利剑．玻璃钢复合材料疲劳性能试验方法及其改进［Ｊ］．玻　　璃钢／复合材料，２００９，（５）：４６４８．　［１５］郁成岩．纤维缠绕工艺浸胶技术研究进展［Ｊ］．玻璃钢／复合材　—　料，２０１０，（５）：８４８８．　　　　　　　ＲＥＱＵＩＲＥＭＥＮＴＳＯＦＦＯＵＮＤＡＴＩＯＮＳＦＯＲＦＲＰＴＡＮＫＳ　　　—　ＣＨＥＮＧＡｉ－ｌｉｎ，ＺＨＡＮＧＧｕｏ－ｊｕｎ，ＤＵＨｕｉｂｏ　　　　　　（ＬｉａｎｙｕｎｇａｎｇＺｈｏｎｇｆｕｌｉａｎｚｈｏｎｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２２００６，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｎａｌｙｚｅｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｙｐｅｓａｎｄｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＦＲＰｔａｎｋｓ．　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＦＲＰｔａｎｋｓ；ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ；ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　＿　：