簡述石油化工鋼儲罐基礎(chǔ)設(shè)計

摘 要：根據(jù)設(shè)計規(guī)范和設(shè)計經(jīng)驗對石油化工鋼儲罐基礎(chǔ)設(shè)計過程中會應(yīng)注意的問題進行簡單總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鋼儲罐；基礎(chǔ)設(shè)計；構(gòu)造

1 設(shè)計條件

鋼儲罐應(yīng)具備以下資料：

1.1 巖土工程勘察報告；隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，石油油品儲罐的容量也越來越大，特別是大型儲罐，直徑、高度大，對地基土的承載力和沉降要求高，影響深度大，尤其是軟土地基、山區(qū)地基以及特殊土地基，地層復(fù)雜。儲罐基礎(chǔ)如果不均勻沉降過大，將導(dǎo)致儲罐的傾斜或失穩(wěn)，使浮頂罐的浮船不能升降，甚至產(chǎn)生儲罐破裂，并造成嚴(yán)重的次生災(zāi)害。所以規(guī)范特別強調(diào)儲罐基礎(chǔ)的設(shè)計必須具有建設(shè)場地的工程地質(zhì)勘查報告。

1.2 罐區(qū)平面布置及設(shè)計豎向標(biāo)高，罐中心坐標(biāo)。

1.3 儲罐的型式、容積、幾何尺寸、罐底坡度及中心標(biāo)高、 環(huán)墻頂標(biāo)高、設(shè)計地面標(biāo)高。

1.4 罐體金屬總重、保溫及附件總重、罐壁、罐頂、罐底總重。

1.5 儲罐內(nèi)介質(zhì)及最高儲液面的高度、最高溫度、介質(zhì)重度。

1.6 儲罐的罐前平臺、排放口、溝、井、梯基礎(chǔ)等輔助設(shè)施的位置及型式。

1.7 與儲罐罐體有關(guān)的管道布置、預(yù)埋件、錨栓布置及罐周的排水設(shè)施等。

1.8 儲罐施工安裝、試壓等方法對罐基礎(chǔ)的要求。

1.9 對罐基礎(chǔ)使用的要求

2 地基的基本要求

2.1 儲罐基礎(chǔ)下的耕土層、軟弱土、暗塘、暗溝及生活垃圾等均應(yīng)清除，并應(yīng)采用素土、級配砂石或灰土分層壓（夯）實，（夯）實后地基土的力學(xué)性質(zhì)宜同一基礎(chǔ)下未經(jīng)處理的土層相一致，當(dāng)清除有困難時，應(yīng)采取有效措施。

2.2 儲罐不宜建在部分堅硬、部分松軟的地基上。

3 環(huán)境保護

當(dāng)儲罐基礎(chǔ)坐落在靜流水源地或儲存不可降解介質(zhì)，且儲罐存儲介質(zhì)泄露會污染地下水或附近環(huán)境時，儲罐基礎(chǔ)部分應(yīng)采取防滲漏措施。

實際工程一般采用壓實系數(shù)為0.97、厚度大于500mm的粘土層，不得采用淤泥、耕土、膨脹土、凍土，以及有機雜質(zhì)含量大于5%的土料。

有時候會遇到有的業(yè)主提出用中粗砂代替粘土，因為有的地方砂往往取材方便，而且容易壓實。但是儲罐里面的介質(zhì)一旦泄露，砂容易滲漏，污染環(huán)境。在經(jīng)濟條件允許的情況下可以作如下處理：首先按設(shè)計要求鋪一層砂填料層，再在其上鋪600g/m2長絲無坊土工布，接著鋪2mm厚HDPE土工膜，最后再鋪600g/m2長絲無坊土工布，增加了以上防滲措施才用砂代替粘土。

施工時，應(yīng)采取嚴(yán)格隔離措施，防止鋼構(gòu)件對土工膜的破壞，并確保焊接時的火花不損害土工膜。

4 構(gòu)造要求

4.1 罐基礎(chǔ)頂面應(yīng)自中心向周邊做成1.5%～3.5%的坡度

儲罐底板的錐面坡度一般為1.5%，因此儲罐基礎(chǔ)的錐面坡度在一般地基條件下，也可設(shè)計為1.5%，但在軟弱地基條件下，由于罐基礎(chǔ)中心沉降量比罐周沉降大，為了滿足基礎(chǔ)沉降基本穩(wěn)定后的坡度不小于0.8%的要求，將基礎(chǔ)錐面坡度從1.5%提高到不大于3.5%。

4.2 當(dāng)浮頂罐選用護坡式、外環(huán)墻式罐基礎(chǔ)時，宜在罐壁位置下設(shè)置一道鋼筋混凝土構(gòu)造環(huán)梁。

4.3 罐基礎(chǔ)頂面周邊高出設(shè)計地面高度（不包括考慮最終沉降量而預(yù)抬高的高度）不宜小于300mm。

4.4 罐基礎(chǔ)頂面，應(yīng)設(shè)置瀝青砂絕緣層，其厚度宜為80mm～150mm。中砂與石油瀝青按重量的配比宜為93：7。

設(shè)置瀝青砂絕緣層的主要作用是為防止潮氣、砂石土填料層中的有害化學(xué)物質(zhì)及雜散電流等對罐底板的腐蝕；覆蓋其下面的砂石土填料層，使之穩(wěn)固，并減少其透水性；便于罐底板的鋪設(shè)和安裝，保持罐基頂?shù)男螤詈突A(chǔ)錐面坡度和平整度。

4.5 瀝青砂絕緣層下面應(yīng)設(shè)置中粗砂墊層，其厚度不宜小于300mm。其作用主要是使壓力分布均勻，調(diào)整和減少地基的不均勻沉降，當(dāng)厚度不小于300mm時，可防止地下毛細管水的滲入，當(dāng)?shù)装逍孤稌r，可作為漏油信號的通道。

4.6 護坡式罐基礎(chǔ)周圍人行道的寬度宜為800mm～1000mm。

4.7 護坡式罐基礎(chǔ)的護坡坡度宜為1：1.5。當(dāng)采用混凝土或碎石灌漿護坡時，其厚度不宜小于100mm；當(dāng)采用漿砌毛石護坡時，其厚度應(yīng)不小于200mm。護坡施工應(yīng)待儲罐充水試壓后方可進行。因為罐在充水試壓時，有大量的沉降產(chǎn)生，為避免護坡的開裂，因此不應(yīng)與罐基礎(chǔ)同時施工。而且特別注意，儲罐在充水試壓時，應(yīng)防止罐頂上雨水的沖刷，或其他人為的對護坡的破壞，可采取臨時的防護措施，否則易造成嚴(yán)重的滑坡事故。

4.8 環(huán)墻式罐基礎(chǔ)環(huán)墻的埋深（以沉降基本穩(wěn)定為準(zhǔn)）不宜小于600mm，在地震區(qū)，當(dāng)?shù)鼗劣幸夯赡軙r，埋深不宜小于1000m；在寒冷地區(qū)罐基礎(chǔ)埋深宜滿足凍土深度要求，若不能滿足凍土深度要求則應(yīng)采取處理措施。

4.9 鋼筋混凝土環(huán)墻寬度不宜小于250mm。環(huán)墻頂面應(yīng)在罐壁向內(nèi)20mm處做成1：2的坡度。罐壁至環(huán)墻外緣尺寸不宜小于100mm。環(huán)墻底部不宜放腳擴寬。

4.10 鋼筋混凝土環(huán)墻，應(yīng)設(shè)置泄漏孔。泄露孔應(yīng)沿罐周均勻設(shè)置，其間距宜為10m～15m。泄露孔的孔徑為50mm，其進口處孔底宜與砂墊層底標(biāo)高相同，并以不小于5%的坡度坡向環(huán)墻外側(cè)。泄露孔進口處應(yīng)設(shè)置由礫石和粒徑為20mm～40mm的卵石組成反濾層和鋼筋濾網(wǎng)，出口應(yīng)高出設(shè)計地面。鋼筋混凝土環(huán)墻設(shè)置泄漏孔，埋設(shè)漏油信號管，當(dāng)?shù)装迓┯蜁r經(jīng)過砂墊層和反濾層沿該管流出，以便安全人員及時檢查，采取對策。

4.11 鋼筋混凝土環(huán)墻不宜開缺口，施工時當(dāng)必需留施工活口時，其尺寸盡量減小，環(huán)向鋼筋應(yīng)錯開截斷。罐體安裝結(jié)束后，應(yīng)采用比環(huán)墻高一強度等級的微膨脹混凝土立即將缺口封堵密實，鋼筋接頭應(yīng)采用焊接。

4.12 鋼筋混凝土環(huán)墻、外環(huán)墻、環(huán)梁，當(dāng)圓周（中心圓）長度大于40m時，宜留寬度為900mm～1000mm的后澆帶，在保證鋼筋連續(xù)的原則下分段澆灌，后澆帶應(yīng)采用提高一個強度等級的微膨脹混凝土澆灌并搗實或采取其他有效措施。

4.13 罐前平臺的基礎(chǔ)，應(yīng)與鋼筋混凝土環(huán)墻基礎(chǔ)分開。

4.14 當(dāng)儲罐內(nèi)儲存介質(zhì)最高溫度高于90攝氏度時，與罐底接觸的罐基礎(chǔ)表面應(yīng)采取隔熱措施。

4.15 鋼筋混凝土環(huán)墻的混凝土強度等級不應(yīng)低于C25。

5 結(jié)束語

隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，石油油品的需求也越來越大，各地的石油化工遍地開花。但不能只追求工程建設(shè)的速度而忽略了工程質(zhì)量，這事關(guān)國家的安全生產(chǎn)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)范合理設(shè)置，這才能為安全生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。