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        不銹鋼儲罐基礎類型-《儲罐基礎工程手冊》

        作者:鎮田機械 時間:2019-04-21 07:54
        第一節不銹鋼儲罐基礎類型 一、概述 不銹鋼儲罐罐體比較大,具有較大的柔性;荷重均勻,在經過充水試驗后,可達到最大使用荷載,使用階段荷重不超過設計荷載;由于荷載面積及荷重強度 信息摘要:

        第一節不銹鋼儲罐基礎類型

        一、概述

        不銹鋼儲罐基礎類型-《儲罐基礎工程手冊》

        不銹鋼儲罐罐體比較大,具有較大的柔性;荷重均勻,在經過充水試驗后,可達到最大使用荷載,使用階段荷重不超過設計荷載;由于荷載面積及荷重強度都很大,在考慮沉降時,應了解地基深層上的性狀,這是十分重要的;除樁基礎外的填土基礎,不銹鋼儲罐基礎的概念與一般土建構筑物是不同的;除小型的和特殊的不銹鋼儲罐外,不銹鋼儲罐罐體與基礎采用不同固定連接方法;地震時,不銹鋼儲罐罐體和內裝液體的受力情況極為復雜。在軟弱地基上建造不銹鋼儲罐時,要保證地基有足夠的承載力,并防止地基產生過大沉降及不均勻沉降問題,在不銹鋼儲罐建造中,也不同于一般土建構筑物基礎設計與施工。因此,在不銹鋼儲罐基礎設計與施工中,應考慮下述問題。

        地基沉降直接影響不銹鋼儲罐罐體工程;不銹鋼儲罐基礎及罐體建成后,應立即檢驗設計與施工質量;由于不銹鋼儲罐荷重影響波及到工程地質上層的深層部位,有必要對地基持力層的更深部位進行詳細勘察,見圖2-1;

        不銹鋼儲罐基礎類型-《儲罐基礎工程手冊》

        圖2-1 由不銹鋼儲罐荷重引起的地基應力增加系數

        地震時基礎設計的安全度,必須綜合考慮;有關不銹鋼儲罐基礎構造設計應由1工程實踐經驗來確定。

        二、對不銹鋼儲罐基礎設計的基本要求不銹鋼儲罐基礎設計應滿足地基穩定與變形要求,即不被壓壞,不均勻沉降應不超過允許值。

        (一)不均勻沉降允許值

        對于不均勻沉降,柔性較大的鋼制不銹鋼儲罐是有一定適應能力的,但對于過大的不均勻沉降,就會給不銹鋼儲罐使用和安全帶來危害。因此,在設計和使用時,一般都對沉降和不均勻沉降提出安全使用允許值。

        在設計中應合理估算地基的最終沉降量,以提供不銹鋼儲罐底板預抬高的尺寸,沉降完成后的罐底設計高度不得低于工藝設計的高度,以免在使用過程中產生鍋底。不均勻沉降所造成的罐體傾斜不得大于結構安全利止常使用的允許值。

        沿罐壁圓周方向每10m周長的相對不均勻沉降不得大于壁板發生扭曲的控制值。

        罐底板由于不均勻沉降造成的不均勻變形,必須小于底板所允許的控制值,這個控制值在很大程度上是焊縫的抗拉強度所決定的。

        (二)不銹鋼儲罐基礎設計的基本要求

        (1)建造完畢的基礎錐面坡度對于一般地基為15/1000;對于軟弱地基-一般不應大于35/1000.地基基礎沉降基本穩定后,表面坡度不應小于8/1000。

        (2)地基基礎沉降基本穩定后,罐底邊緣應高出周圍地坪不小于300mm。在地坪以上,應從基礎砂墊層中引出穿越基礎環墻(梁)或護坡表層的罐底泄漏檢測管,其周向間距不宜大于20m,每臺不銹鋼儲罐最少設4個,鋼管直徑不宜小于DN32。

        (3)沿罐壁圓周方向上每10m長度的沉降差不應大于25mm,對于浮頂罐任意直徑方向上的沉降差不應大于4D/1000~7D/1000(D為不銹鋼儲罐內徑);對于拱頂罐,不應大于8D/1000~

        15D/1000(D為不銹鋼儲罐內徑)。

        (4)支承罐壁的基礎部分應具有保持其水平度的承載力,且應避免與附近的基礎部分發生沉降突變。

        (5)基礎中心坐標偏差不應大于20mum,中心標高偏差不應大于士10nm。

        (6)支承罐壁的基礎頂面,有環梁(或環墻)的條件下,沿圓周方向每10m長度內各點高差不應大于6mm,整個圓周上任意兩點的高差不應大于10mm;無環梁(或環墻)時.沿圓周方向每3m長度內各點高差不應大于5mm,整個圓周上任意兩點的高差不應大于20mm。

        (7)基礎錐面任意方向上不應有突起的棱角,基礎表面凹凸度,從中心向周邊拉線測量不應超過25mm。

        (8)為減少不銹鋼儲罐底板的腐蝕,基礎表面應設防潮絕緣層。

        三、不銹鋼儲罐基礎類型

        根據不銹鋼儲罐容量、不銹鋼儲罐形式、地形地貌、工程地質條件、場地條件、施工條件等因素可將不銹鋼儲罐基礎分為下列幾種類型。

        (一)護坡式基礎(見圖2-2)這種形式基礎包括混凝土護坡、石砌護坡和碎石灌漿護坡。

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        一般情況,當建造場地有足夠地方,地基容許承載力滿足要求.并沉降量較小時,可采用護坡式基礎;當建造場地有足夠地方、地基承載力滿足要求,并有較大沉降量或者軟土地基(經處理后),亦可采用碎石護坡式基礎。

        (二)環墻式基礎(見圖2-3)

        不銹鋼儲罐基礎類型-《儲罐基礎工程手冊》

        圖2-3環墻式基礎

        這種形式基礎包括磚砌環墻式、石砌環墻式、碎石環墻式和鋼筋混凝土環墻式。

        當建造場地受到限制,軟土地基(經處理后),地震區或者浮頂不銹鋼儲罐(包括內浮頂不銹鋼儲罐)應選用環墻式基礎。但在地震區或軟土地基上建罐時,宜選用鋼筋混凝土環墻式基礎。

        這種基礎(簡稱“環基”)是直接在不銹鋼儲罐壁板下設置鋼筋混凝土環墻,以支持壁板荷重。這對需要埋設錨栓的壓力不銹鋼儲罐來說,是非常合適的,它不需要另設專門錨板,而將錨栓直接埋在環墻上。

        設置鋼筋混凝土環基的主要目的是護送上部結構(不銹鋼儲罐罐壁)在充水預壓過程中安全抵達沉降穩定位置,防止在下沉過程中出現過大的罐壁變形;在軟土地基上建造不銹鋼儲罐一般都有很大的下沉量,因此在基礎設計時都將罐底標高作預抬高,預抬高的量是根據工藝對罐底標高的設計要求及不銹鋼儲罐的沉降估算量的大小而定。設置環基可以大量節省場地預抬高所需的土方量,使環基外側可以不必堆填土石方;減輕了不銹鋼儲罐場地的外加荷載,從而也可適當地減少不銹鋼儲罐的下沉,這在沿海低洼地區且土方來源短缺的情況下更能體現其技術經濟合理性;在不銹鋼儲罐下沉穩定以后,若罐壁出現較大的傾斜或差異沉降需進行調整時,則環基可作為剛性墊塊用來安置千斤頂,用千斤頂來調整不銹鋼儲罐的傾斜。

        由此可見,環基的優點是明顯的,它對于大型不銹鋼儲罐,尤其是浮頂罐更為適用。

        (三)外環墻式基礎(見圖2-4)

        不銹鋼儲罐基礎類型-《儲罐基礎工程手冊》

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        圖2-4外環墻式基礎

        外環墻式基礎,即是把不銹鋼儲罐直接建在砂墊層上,并在砂墊層基礎外設置鋼筋混凝土環墻,擋護填砂。

        到目前為止,一般不銹鋼儲罐基礎設計仍沿用美國API工程設計標準所推薦的基礎形式,即環墻式基礎。根據以往的工程實踐經驗表明,這種形式基礎耗用三材較多,造價也較高,很有改進的必要。

        隨著不銹鋼儲罐建造向著大型化發展,在軟弱地基上建造大型不銹鋼儲罐采用剛性基礎需要相當多的材料與費用,如果采用柔性基礎(即外環墻式基礎),對于不銹鋼儲罐這種構筑物允許產生不損壞不銹鋼儲罐的沉降;尤其是地震區(基本烈度不大)或沉降量較大的軟土地區宜采用外環墻式基礎。

        (四)山區不銹鋼儲罐基礎

        當鋼罐基礎建在山區時,可按圖2-5中三種做法處理,基礎土層可采用當地的粘性土,但必須做好截水與排水。

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        一般,在不銹鋼儲罐基礎的周邊須設排水坡,其寬度不小于0.8m,坡度i=0.01。并設排水溝,坡度為0.005,將水排至下水道。

        基礎泄漏孔構造見圖2-6。當不銹鋼儲罐內介質溫度為80℃~l20℃時,不銹鋼儲罐基礎可參考圖2-7。

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        石家莊鎮田輕工機械有限公司 Shijiazhuang Zhentian Light Industry Machinery Co.,Ltd
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