一种易更换的lng储罐隔震垫及其更换方法
【专利摘要】本发明公开了一种易更换的LNG储罐隔震垫及其更换方法。所述隔震垫包括隔震垫、隔震垫上垫板和隔震垫下垫板；所述隔震垫上垫板设于所述隔震垫的上部，所述隔震垫下垫板设于所述隔震垫的下部；所述隔震垫上垫板通过上部紧固螺栓与上部法兰相连接，所述隔震垫下垫板通过下部紧固螺栓与下部法兰相连接；所述上部紧固螺栓或所述下部紧固螺栓为可拧松螺栓；所述上部法兰上设有上部法兰螺栓，用于与LNG储罐承台相连接；所述下部法兰上设有下部法兰螺栓，用于与LNG储罐桩基础相连接。本发明LNG储罐隔震垫更换时，不需要千斤顶顶升底板，避免了裂缝的出现，最大限度的保证了结构不受扰动。
【专利说明】—种易更换的LNG储罐隔震垫及其更换方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种易更换的LNG储罐隔震垫及其更换方法，属于液化天然气(LNG)输配【技术领域】。
【背景技术】
[0002]液化天然气(LNG)的主要成分为甲烷，由天然气在常压下冷却至_162°C得到。液化天然气的密度约为450kg/m3，体积约为气态时的1/600。LNG储罐为存储LNG的主要设备，可分为单容罐、双容罐、全容罐和薄膜罐。目前应用最多最广泛的是全容罐，全容罐一般由以下部分组成:基础、承台、外罐壁、罐顶、内罐，以及保冷材料等。储罐整体荷载较大,基础一般采用桩基础，多数为钻孔灌注桩，按照地质条件的不同，可以选用摩擦桩，也可以选用夂而承粧。
[0003]地震作用力对储罐的设计计算影响很大，桩数、内罐等主要参数的确定都是由地震荷载控制的，之前大型LNG储罐多数采用无隔震措施的桩基础，桩与储罐承台之间主要采用嵌固的方式，即破桩头后，出露钢筋深入承台内部，承台浇筑时，将桩和承台形成整体。在地震作用下，由于未采取任何隔震措施，致使罐体、桩均承受很大的地震荷载，尤其是在地震影响系数较大的地区，这种连接方式往往造成桩径较大、桩长较长，桩身和罐体配筋密集，施工困难、工程造价较高等一系列问题；如果增加储罐的直径，降低储罐高度，可以一定程度上减小水平地震作用力，同时有益于桩的布置，但是，储罐直径的增加量是有限的，这一方面要考虑到占地的问题，另一方面还要考虑储罐差异沉降的问题。现在储罐的建设，已经越来越多地考虑采取隔震措施。
[0004]隔震措施，是指在建筑物的基底部或某个位置设置隔震装置形成隔震层，把上部结构和下部基础隔离开来，以此来消耗地震能量，避免或减少地震能量向上部传输，能够更有效地保障上部结构与设备的安全。常用的隔震垫有两种，一种是橡胶隔震垫，采用天然橡胶或人工橡胶制成，其优势在于耐油性好，结构形状合理，应用范围广泛，以剪切受力为主，固有频率底，可以多层重叠使用，以匹配不同的受力工况，减小水平地震作用；另一种是摩擦摆型隔震垫，将建筑物支撑在一个内凹弧面上，基于单摆的原理，在水平地震荷载作用下，摆锤沿滑动弧面偏离平衡位置，此时在重力分量的作用下，可回复至平衡点。滑块儿与弧面之间的摩擦一方面控制起滑条件，另一方面在滑动过程中可能耗散地震输入能量。
[0005]目前应用最广泛的，还是橡胶隔震垫，但是橡胶隔震垫存在老化、腐蚀等问题，隔震垫的使用寿命有一定的年限；另外，由于可能受到不可抗力等因素，导致隔震垫破损，在这种情况下，隔震垫需要进行更换，一般步骤为顶升原隔震垫位置所在区域，然后将待更换隔震垫牵引出原位，再将新的隔震垫顶推至原隔震垫位置，并安装固定，最后千斤顶卸载，完成结构荷载通过隔震垫向下传递。这种方法在桥梁结构中，使用较为广泛。但到目前为止，在采用隔震措施的LNG储罐中，隔震垫的更换问题，一直未有深入的研究。需要说明的是，储罐的隔震和桥梁等其他工程不同，储罐上部结构荷载大，且对稳定性要求很高，对差异沉降的控制也要求很严，局部的顶升引起的变形，可能会造成LNG储罐承台混凝土的开裂，从而影响储罐结构的安全。据了解，目前国内采用隔震措施的LNG储罐结构，有部分隔震垫已经出现了严重的腐蚀，需要更换，但隔震垫的生产厂家尚无更换的技术能力。开发一种新技术，使得LNG储罐隔震垫易于更换，是目前亟待解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种易更换的LNG储罐隔震垫及其更换方法，克服了现有LNG储罐隔震垫不易更换的问题。
[0007]本发明所提供的易更换的LNG储罐隔震垫，包括隔震垫、隔震垫上垫板和隔震垫下垫板；
[0008]所述隔震垫上垫板设于所述隔震垫的上部，所述隔震垫下垫板设于所述隔震垫的下部；
[0009]所述隔震垫上垫板通过上部紧固螺栓与上部法兰相连接，所述隔震垫下垫板通过下部紧固螺栓与下部法兰相连接；
[0010]所述上部紧固螺栓或所述下部紧固螺栓为可拧松螺栓；
[0011]所述上部法兰上设有上部法兰螺栓，用于与LNG储罐承台相连接；
[0012]所述下部法兰上设有下部法兰螺栓，用于与LNG储罐桩基础相连接。
[0013]所述的LNG储罐隔震垫中，所述隔震垫为橡胶隔震垫或摩擦摆隔震垫。
[0014]所述的LNG储罐隔震垫中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓呈梅花形布置方式。
[0015]本发明进一步提供了所述LNG储罐隔震垫的更换方法，包括如下(I)或(2)的步骤:
[0016](I)
[0017](a)拧松待更换的所述LNG储罐隔震垫中的所述下部紧固螺栓以及所述上部法兰螺栓，
[0018](b)将所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述上部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出；
[0019](C)拧松所述下部法兰螺栓，将所述下部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出；
[0020](d)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述下部法兰推至指定位置，拧紧所述下部法兰螺栓；
[0021](e)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述上部法兰推至指定位置，拧紧所述上部法兰螺栓；
[0022](f)拧紧新的所述LNG储罐隔震垫的所述下部紧固螺栓。
[0023](2)
[0024](a)拧松待更换的所述LNG储罐隔震垫中的所述上部紧固螺栓以及所述下部法兰螺栓；
[0025](b)将所述隔震垫和所述下部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出；
[0026](c)拧松所述上部法兰螺栓，将所述上部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出；
[0027](d)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述上部法兰推至指定位置，拧紧所述上部法兰螺栓；
[0028](e)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述下部法兰推至指定位置，拧紧所述下部法兰螺栓；
[0029](f)拧紧新的所述LNG储罐隔震垫的所述上部紧固螺栓。
[0030]上述的更换方法中，步骤(I)中，所述下部紧固螺栓拧紧后，所述隔震垫下垫板与所述下部紧固螺栓之间的间隙大于所述下部紧固螺栓延伸至所述下部法兰内的长度，以保证隔震系统能够自由推出。
[0031]步骤(2)中，所述上部紧固螺栓拧紧后，所述隔震垫上垫板与所述上部紧固螺栓之间的间距大于所述上部紧固螺栓延伸至所述上部法兰内的长度。
[0032]上述的更换方法中，步骤(I)中，所述下部紧固螺栓拧松后，所述下部紧固螺栓与所述下部法兰之间的距离大于5_，以方便所述隔震垫的推出和推入；
[0033]步骤(2)中，所述上部紧固螺栓拧松后，所述上部紧固螺栓与所述上部法兰之间的距离大于5mm，以方便所述隔震垫的推出和推入。
[0034]上述的更换方法中，步骤(I)和步骤(2)中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓的拧松方式为由外至内，且为对称进行，以防止从一侧拧松引起的偏心受压。
[0035]上述的更换方法中，步骤(I)和步骤(2)中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓的拧松和拧紧操作分多次进行，可规定每次的拧松量，逐级进行。
[0036]本发明LNG储罐隔震垫中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓的养护需定期进行，以防止锈蚀，造成螺栓难以拧动；当所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓难以拧动时，可以采用切割的方式。
[0037]本发明具有如下有意效果:
[0038](I)本发明解决了 LNG储罐隔震垫不易更换的难题；
[0039](2)本发明LNG储罐隔震垫更换简单，且工期容易控制；
[0040](3)本发明LNG储罐隔震垫更换时，不需要特殊的设备，更换隔震垫的成本没有显著增加；
[0041](4)本发明LNG储罐隔震垫更换时，不需要千斤顶顶升底板，避免了裂缝的出现，最大限度的保证了结构不受扰动。
【专利附图】
【附图说明】
[0042]图1为本发明LNG储罐隔震垫的结构示意图。
[0043]图2为本发明LNG储罐隔震垫的结构剖面图(拧松螺丝位于隔震垫下方)。
[0044]图3为本发明LNG储罐隔震垫的结构剖面图(拧松螺丝位于隔震垫上方)。
[0045]图4为本发明LNG储罐隔震垫更换时的示意图。
[0046]图5为本发明LNG储罐隔震垫中上部紧固螺栓的布置示意图。
[0047]图中各标记如下:
[0048]I隔震垫、2隔震垫上垫板、3隔震垫下垫板、4上部紧固螺栓、5下部紧固螺栓、6上部法兰、7下部法兰、8上部法兰螺栓、9下部法兰螺栓、10LNG储罐承台、IlLNG储罐桩基础。
【具体实施方式】
[0049]下面结合附图对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于以下实施例。
[0050]下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0051]下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0052]如图1-图3所示，为本发明易更换的LNG储罐隔震垫，它包括隔震垫1、隔震垫上垫板2和隔震垫下垫板3，隔震垫上垫板2设于隔震垫I的上部，隔震垫下垫板3设于隔震垫3的下部。隔震垫上垫板2通过上部紧固螺栓4与上部法兰6相连接，隔震垫下垫板3通过下部紧固螺栓5与下部法兰7相连接。本发明中，上部紧固螺栓4或下部紧固螺栓5均可为拧松螺栓，示意图分别如图3和图2所示。如图5所示，上部紧固螺栓4呈梅花形布置方式(下部紧固螺栓5也可采用系统的布置方式)，方便内部区域的操作。
[0053]本发明LNG储罐隔震垫中，上部法兰6上设有上部法兰螺栓8，用于与LNG储罐承台10相连接；下部法兰7上设有下部法兰螺栓9，用于与LNG储罐桩基础11相连接。
[0054]本发明LNG储罐隔震垫中，隔震垫I可采用橡胶隔震垫或摩擦摆隔震垫。
[0055]下面详细说明本发明上述LNG储罐隔震垫的更换方法:
[0056]结合图2、图4和图5进行说明，即采用拧松和拧紧下部紧固螺栓5的方式进行，采用如图3所示的拧松和拧紧上部紧固螺栓4的方法与之相同。
[0057](a)预制新的LNG储罐隔震垫，置于待更换的LNG储罐隔震垫的一侧；
[0058](b)拧松待更换的LNG储罐隔震垫中的下部紧固螺栓5以及上部法兰螺栓8 ；
[0059](c)将隔震垫1、与隔震垫I配合的隔震垫上垫板2和隔震垫下垫板3以及上部法兰6从LNG储罐承台10与LNG储罐桩基础11之间推出；
[0060](d)拧松下部法兰螺栓9，将下部法兰7从LNG储罐承台10与LNG储罐桩基础11之间推出；
[0061](e)将新的LNG储罐隔震垫中的下部法兰7推至指定位置，拧紧下部法兰螺栓9 ;
[0062](f)将新的LNG储罐隔震垫中的隔震垫1、与隔震垫I配合的隔震垫上垫板2和隔震垫下垫板3以及上部法兰6推至指定位置，拧紧上部法兰螺栓8 ；
[0063](g)拧紧新的LNG储罐隔震垫的下部紧固螺栓5。
[0064]下部紧固螺栓5拧紧后，隔震垫下垫板2与下部紧固螺栓5之间有一定长度的间隙，间隙的长度应大于下部紧固螺栓5进入下部法兰7内的长度。
[0065]下部紧固螺栓5拧松后，隔震垫下部紧固螺栓5与下部法兰7之间的距离应大于5mm,以方便隔震垫的推出和推入。
[0066]下部紧固螺栓5的抒松方式宜由外而内，对称进行，以防止从一侧抒松引起的偏心受压。
[0067]下部紧固螺栓5的拧松不宜一次完成，可规定每次的拧松量，逐级进行。
[0068]下部紧固螺栓5的拧紧不宜一次完成，可规定每次的拧紧量，逐级进行。
[0069]上部紧固螺栓4和下部紧固螺栓5的养护需定期进行，以防止锈蚀，造成螺栓难以抒动。
[0070]上部紧固螺栓4和下部紧固螺栓5确实难以拧动时，可以采用切割的方式。
[0071]隔震垫可拧松螺丝的布置，需考虑位于隔震垫中心区域紧固工具的可操作性，夕卜围必须留有足够空间，方便内部区域的操作，宜采用梅花形布置。
[0072]在更换非此类型的旧隔震垫时，可以通过调整参数，与非此类型的旧隔震垫相互匹配，采用局部支撑破除旧隔震垫，更换为该类型的LNG储罐隔震垫。
[0073]虽然已对本发明/实用新型的实施方案进行了描述，但是应当理解，在不背离本发明精神和范围的条件下可以进行各种修改。在实施方式中，本文所使用的词语为说明性和解释性词语，而非限定性词语，即本发明/实用新型延伸至所有功能上等价的结构、方法和用途。
【权利要求】
1.一种易更换的LNG储罐隔震垫，其特征在于:它包括隔震垫、隔震垫上垫板和隔震垫下垫板； 所述隔震垫上垫板设于所述隔震垫的上部，所述隔震垫下垫板设于所述隔震垫的下部; 所述隔震垫上垫板通过上部紧固螺栓与上部法兰相连接，所述隔震垫下垫板通过下部紧固螺栓与下部法兰相连接； 所述上部紧固螺栓或所述下部紧固螺栓为可拧松螺栓； 所述上部法兰上设有上部法兰螺栓，用于与LNG储罐承台相连接； 所述下部法兰上设有下部法兰螺栓，用于与LNG储罐桩基础相连接。
2.根据权利要求1所述的LNG储罐隔震垫，其特征在于:所述隔震垫为橡胶隔震垫或摩擦摆隔震垫。
3.根据权利要求1或2所述的LNG储罐隔震垫，其特征在于:所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓呈梅花形布置方式。
4.权利要求1-3中任一项所述LNG储罐隔震垫的更换方法，包括如下(I)或(2)的步骤:
(1) (a)拧松待更换的所述LNG储罐隔震垫中的所述下部紧固螺栓以及所述上部法兰螺栓， (b)将所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述上部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出； (c)拧松所述下部法兰螺栓，将所述下部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出； (d)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述下部法兰推至指定位置，拧紧所述下部法兰螺栓； (e)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述上部法兰推至指定位置，拧紧所述上部法兰螺栓； (f)拧紧新的所述LNG储罐隔震垫的所述下部紧固螺栓。
(2) (a)拧松待更换的所述LNG储罐隔震垫中的所述上部紧固螺栓以及所述下部法兰螺栓； (b)将所述隔震垫和所述下部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出； (c)拧松所述上部法兰螺栓，将所述上部法兰从LNG储罐承台与LNG储罐桩基础之间推出； (d)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述上部法兰推至指定位置，拧紧所述上部法兰螺栓； (e)将新的所述LNG储罐隔震垫中的所述隔震垫、与所述隔震垫配合的所述隔震垫上垫板和所述隔震垫下垫板以及所述下部法兰推至指定位置，拧紧所述下部法兰螺栓； (f)拧紧新的所述LNG储罐隔震垫的所述上部紧固螺栓。
5.根据权利要求4所述的更换方法，其特征在于:步骤(I)中，所述下部紧固螺栓拧紧后，所述隔震垫下垫板与所述下部紧固螺栓之间的间距大于所述下部紧固螺栓延伸至所述下部法兰内的长度； 步骤(2)中，所述上部紧固螺栓拧紧后，所述隔震垫上垫板与所述上部紧固螺栓之间的间距大于所述上部紧固螺栓延伸至所述上部法兰内的长度。
6.根据权利要求4或5所述的更换方法，其特征在于:步骤(I)中，所述下部紧固螺栓拧松后，所述下部紧固螺栓与所述下部法兰之间的距离大于5_ ； 步骤(2)中，所述上部紧固螺栓拧松后，所述上部紧固螺栓与所述上部法兰之间的距离大于5mm。
7.根据权利要求4-6中任一项所述的更换方法，其特征在于:步骤(I)和步骤(2)中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓的拧松方式为由外至内，且为对称进行。
8.根据权利要求4-6中任一项所述的更换方法，其特征在于:步骤(I)和步骤(2)中，所述上部紧固螺栓和所述下部紧固螺栓的拧松和拧紧操作分多次进行。
【文档编号】E02D31/08GK104294858SQ201410575225
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】张超, 肖立, 毕晓星, 彭延建, 扬帆, 段品佳, 钟曦 申请人:中国海洋石油总公司, 中海石油气电集团有限责任公司