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地下储罐池沉降与内外管道连接

时间:2007-1-27栏目:化学化工论文

1引言

日益发达的城市生活中,“天更蓝,水更清”是越来越成为每个居民的迫切愿望。作为提升生活质量重要方面的环保要求不断提高,针对大气污染现状,汽车尾气的治理工作受到政府部门和社会各方面的关注。液化石油气代替汽油作为机动车辆燃料可以大幅降低尾气中污染成份。城市公共车辆上路时间长。先期改装这些车辆更具社会效益,且工程较简单可靠、经济可行性较好。

上海自1997年始,液化气汽车实质性推进,以改装出租车为主,相应的汽车加气站也逐步在全市布点。估计年内有60座左右建成,计划最终在全市形成布点合理的150座左右液化气汽车加气站。

依据上海的实际情况,建站用地面积大多不显宽裕。而液化气汽车目前以出租车为主,市区车流量大,要求在市区和市区边缘建站的较多也更易于取得经济效益。由于规范准许的消防安全距离(站内外各单体离液化气储罐的距离)地下罐较地上罐减少一半,上海目前已建成十多座加气站液化气储罐都采用地下式。在建和拟建的也很大部分采用此种方式。

2问题

液化气储罐(30m3)要安装在地下,需要解决诸如基础牢固、液化气积聚、可靠接管、储罐防腐等课题。现在的做法是先浇筑地下混凝土池,连体浇筑储罐砼基础。液化气储罐安装在池中基础上,定位校平。混凝土池填满干河砂后盖板,水泥砂浆密封。池内各种工艺管道及电气管道等在地下穿过混凝土池壁和外管连接。

液化气储罐池包括混凝土池体、满液储罐、内填砂子共约重达400吨。建造过程中和建成后不可避免地要发生沉降,从浇筑完成到满负载一个月后达到基本稳定时的沉降量一般在2—5cm之间。需要指出的是此数据是出于均匀沉降情况下,不均匀沉降情况下混凝土池某侧的值可能更大。而且不均匀沉降会导致液化气储罐偏斜,对进口设备潜液泵的正常工作造成影响。

按照上海市有关部门的要求,液化气储罐和所有管道应尽可能埋设在地下。因为液化气储罐的进出液等工艺管道都通过池壁上的预留孔穿出,而池外管道由于直接埋土,自重轻,沉降量不大或几乎没有。如果池内外管道直接硬管连接,工艺管道很可能由于竖向位移而受池壁的强外力顶拉。特别是压力管,容易发生泄漏甚至拉坏拉断等严重后果。

地下液化气储罐防腐要求较高,混凝土池内填的是不含杂物的干沙。上海地区的地下水位普遍较高,池壁预留孔有可能在地下水位之下。各种工艺管道和电气管进出混凝土池壁,如果防水密封没有作好,池外地下水由管壁和混凝土之间的缝隙进入致使的储罐池内积水会对防腐有不利影响。

3对策

a控制沉降

减少沉降量是从根源上尽量解决接管可靠的问题,根据上海地质构造的一般情况,宜采用打桩的方法。就实际情况来看,未采取打桩措施之前,混凝土储罐池从浇筑完毕到填满砂沉降一个月后达到基本稳定的沉降量一般2—5cm。采取打桩措施后,沉降量可控制在1cm之内,且完全能满足制止不均匀沉降的要求。

b连接方式

即使发生沉降导致内外管道竖向错位,只要在一定范围内,也可以在管道连接方式上保证不泄漏、不造成安全隐患。在紧贴池壁外侧采用金属软管连接,法兰连接方式,外覆橡胶保护层,公称压力为PN4.0MPa,长度为500mm,轴向补偿量45mm以上。当内外管由于沉降原因发生轴向位移,软管可以适当变形,不会使接口处受应力破坏。

管道进出池壁的密封防水性问题时,我们试验了预留方孔,但不容易密封,又尝试了几根管道穿过同一较大方形预留孔,管与管之间的不规则空隙很难密封。现在采用单孔单管的方法,预埋带止水环的金属套管。在套管和内管之间,先用沥青麻丝填紧,再用石棉水泥嵌缝刮平,可以达到满意的防水效果。


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