本實用新型涉及液化烴和液化天然氣低溫儲罐，具體涉及該類低溫儲罐的罐頂結構。

背景技術：

隨著世界對環保問題重視程度的增加，液化烴(Liquefied Hydrocarbon)和液化天然氣(Liquefied Natural Gas，以下簡稱LNG)等清潔能源的消耗量正不斷增加，大型液化烴和液化天然氣低溫儲罐的需求也隨之上升。低溫儲罐由外罐筒體，內罐筒體，外罐罐底，內罐罐底，外罐罐頂，內罐吊頂以及內外罐之間的保冷層組成。其中外罐罐頂結構復雜，載荷條件苛刻，是低溫儲罐設計制造的重點與難點之一。

首先，外罐罐頂在使用過程中可能受到設計內壓、設計外壓、重力、風、雪、熱、地震和重物撞擊等多種載荷的單獨或共同作用。尤其是吊頂重力通過吊桿作用于外罐罐頂，因此外罐罐頂必須具有很好的承載能力。其次，外罐罐頂必須具備良好的密封性能，以防止盛裝介質蒸發氣體的擴散。此外外罐罐頂必須具備一定的絕熱保冷功能，以盡量降低盛裝介質的蒸發速度。

鋼制拱頂承載能力較低且保冷效果有限，難以滿足低溫儲罐的要求。鋼筋混凝土拱頂具有承載能力大，防火災能力強，保冷效果好的特點。但該種罐頂成型困難，需要搭建高空腳手架，這將很大程度上增加建造成本并延長施工周期。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種大型混凝土低溫儲罐復合型罐頂結構。該種罐頂結構性能可靠，承載能力大，防火能力強，鋼材與混凝土用量少，施工難度低，建造周期短。

本實用新型可通過以下技術方案實現：一種大型混凝土低溫儲罐復合型罐頂結構，其特征該結構由下部的鋼制拱頂和上部的混凝土拱頂復合組成，其中鋼制拱頂包括鋼制拱形網殼和鋪設在網殼上方的蒙皮板，混凝土拱頂由配筋及混凝土組成，以鋼制拱頂為模板進行混凝土的澆筑，在蒙皮板上設有栓釘以增強鋼制拱頂與混凝土拱頂的結合強度；所述蒙皮板與罐頂承壓環焊接，所述鋼制拱形網殼通過網殼連接板與罐壁承壓環連接；所述罐頂承壓環和罐壁承壓環通過預埋栓釘與混凝土罐壁和混凝土罐頂相連接固定。

所述鋼制拱形網殼為經緯線拱形結構，由徑向梁與環向梁構成，拱形網殼曲率半徑為0.7～1.3倍的罐壁內直徑。鋼制拱形網殼可采用H型鋼、工字鋼、槽鋼及角鋼制造，材料選用碳鋼或低合金鋼。鋼制拱形網殼作為混凝土澆筑時的主要承載結構，應具有足夠的強度、剛度與穩定性。

所述蒙皮板鋪設于鋼制拱形網殼上，并由網殼支撐其重量。蒙皮板采用碳鋼或低合金鋼板。

所述一定規格和數量的栓釘按照250mm～600mm的間隔布置在蒙皮板上。混凝土凝固后能夠通過栓釘與蒙皮板更好地結合。栓釘材料選用碳鋼或低合金鋼。

所述鋼制拱頂制造過程中，首先在在內罐罐底制造鋼制拱形網殼，然后與蒙皮板焊接，之后采用氣壓頂升的方式升至罐頂，并與罐壁承壓環焊接固定。以鋼制拱頂作為模板進行配筋的施工和混凝土的澆筑。

所述混凝土拱頂制造過程中，首先布置配筋，然后由外向內分若干次逐圈澆筑混凝土。配筋材料選用碳鋼或低合金鋼，混凝土材料選用C40。

本實用新型適用于盛裝液化烴和LNG等介質的預應力鋼筋混凝土低溫儲罐，其適用容積為1萬～28萬立方米，適用儲存溫度為-198℃～45℃。本實用新型密封性能良好，能夠很好防止承裝介質蒸發氣體的擴散，具有一定的保冷能力，且滿足低溫儲罐在強度與穩定性等力學方面的要求。

本實用新型的優勢在于以鋼制拱頂作為模板，易于進行混凝土拱頂配筋的布置及混凝土的澆筑。儲罐拱頂分為鋼制拱頂與混凝土拱頂兩層，通過栓釘把兩層拱頂的結合在一起，使本實用新型具有很高的安全性。

本實用新型一定程度上解決了低溫儲罐罐頂設計施工難度大，材料消耗大，制造成本高，建造周期長等方面的問題，

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖2是本實用新型連接區域的結構示意圖。

附圖中標記說明：1—鋼制拱形網殼，2—蒙皮板，3—栓釘，4—配筋，5—混凝土，6—罐頂承壓環，7—網殼連接板，8—罐壁承壓環。

具體實施方式

以下結合圖1和圖2對本實用新型進行詳細說明。

如圖1和圖2所示，本實用新型所述大型混凝土低溫儲罐復合型罐頂結構由鋼制拱頂與混凝土拱頂復合而成。鋼制拱頂作為混凝土澆筑的模板，并承擔混凝土拱頂配筋及混凝土澆筑施工的載荷；待混凝土達到設計強度之后，兩者共同構成一個復合型罐頂結構。本實用新型包括鋼制拱形網殼1、蒙皮板2、栓釘3、配筋4、C40混凝土5、罐頂承壓環6、網殼連接板7和罐壁承壓環8。蒙皮板2位于鋼制拱形網殼1上方，并與鋼制拱形網殼1焊接；栓釘3焊接在蒙皮板上；所述混凝土5凝固后與蒙皮板2和栓釘3自然連接；蒙皮板2與罐頂承壓環6焊接，鋼制拱形網殼1通過網殼連接板7與罐壁承壓環8連接；罐頂承壓環6、罐壁承壓環8通過預埋栓釘與混凝土罐壁和罐頂相連接固定。

所述鋼制拱形網殼1為經緯線拱形網殼結構，由徑向梁與環向梁構成，其曲率半徑為0.7～1.3倍的罐壁內直徑。鋼制拱形網殼1可采用H型鋼、工字鋼、槽鋼及角鋼制造，材料選用碳鋼或低合金鋼。鋼制拱形網殼1作為混凝土澆筑時的主要承載結構，應具有足夠的強度、剛度與穩定性。

所述蒙皮板2鋪設于鋼制拱形網殼1上，重由量網殼1承擔。蒙皮板2具有密封作用，能夠防止盛裝介質蒸發氣體的擴散。蒙皮板2采用碳鋼或低合金鋼板，厚度為5mm～8mm。

所述栓釘3按照250mm～600mm的間隔布置在蒙皮板2上。混凝土5凝固后能夠通過栓釘3與蒙皮板2更好地結合。栓釘選用M12×150或相近規格，材料為碳鋼或低合金鋼。栓釘能夠很好地提高蒙皮板2與混凝土5的結合強度。

所述鋼制拱頂制造過程中，首先在內罐罐底制造鋼制拱形網殼1，然后與蒙皮板2焊接，之后采用氣壓頂升的方式升至罐頂，并與罐壁承壓環8焊接固定。該種連接結構能夠很好保證鋼制拱頂與承壓環的連接強度。最后以鋼制拱頂作為模板進行配筋4的施工和混凝土5的澆筑。

所述混凝土拱頂制造過程中，首先布置配筋4，然后澆筑混凝土5。配筋4材料選用碳鋼或低合金鋼，混凝土5材料選用C40?；炷?澆筑分多次由外至內依次完成，澆筑次數根據鋼制拱頂的承載能力確定。即首先澆筑最外圈混凝土，待其凝固，且強度達到設計要求后，再澆筑下一圈。最終混凝土拱頂與鋼拱頂結合成一個整體，具有足夠的強度、剛度與穩定性，能夠承受來自內外部載荷的作用。