完全创新的储油罐

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七 水中油罐施工分解说明
在没有建成实物之前，人们对实现如此巨大的水中油罐，必然会担心实施中会遇到一系列工程技术问题，在此笔者试着将水中油罐按浇注顺序简单分解，以分析施工难易程度，看看有没有特别困难之处。
详见附件

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水中混凝土油罐寿命展望
影响混凝土寿命的因素很多，主要分内部及外部两方面，内部因素有混凝土的强度、密实性、水泥用量、水灰比、氯离子及碱含量、外加剂用量、保护层厚度等。外部因素主要是环境条件，如温度、湿度、CO2含量、侵蚀性介质、载荷等。美国混凝土协会（ACI）确认了4种钢筋混凝土保护有效附加措施：环氧涂层钢筋、钢筋阻锈剂、阴极保护和钢筋混凝土防腐蚀涂料。其中“底层+中间层+面层”的防腐复合技术已成为钢筋混凝土最有效最经济的防护措施，受到世界各国的高度重视和快速推广应用。
很多大型露天工程，历经酷暑严寒，风吹雨淋日晒，设计寿命都能达到100年甚至120年。设计寿命是指无大修时间，并不是达到设计寿命后就不能用了，而混凝土基础部分，就是到达百年，一般来说也不会损坏，否则百年后也没必要大修了。例如很多百年混凝土工程至今还在使用。例如1898德国人在青岛修建的下水道，见图：

据2012年的报道，历尽 100多年考验，至今还在发挥良好的排水作用。北京丰台的老铁路桥建于30年代至今桥墩和档墙完好。最强的例证，2006年10月15日，日本《产经新闻》报道，日本鹿岛公司等3家企业联合开发的新型混凝土“EIEN”的寿命最长可达1万年。
涂料科技也在发展中，聚脲弹性体（简称SPUA），纳米改性涂料，含氟不粘连涂料，都能使涂料的性能得到极大提高。
纳米改性后的环氧封闭剂对热喷涂层、钢筋混凝土具有更加突出的渗透、封闭和附着性，纳米改性环氧封闭剂在钢筋混凝土上的附着力（拉拔法）超过6MPa，远优于现有的环氧封闭漆（2～3MPa）。测试表明，经过纳米改性的含氟聚氨酯面漆其耐候性完全能满足JTG/TB07-01—2006的要求（耐人工加速老化时间在3000h以上）。
聚脲弹性体（SPUA），由于其优异的物理、化学、力学性能，防护与防腐性能无与伦比，是涂料领域最伟大的发明，也是传统涂装施工技术的一次革命性飞跃。近十余年来在全球发展十分迅猛。我国很多大型及重点工程（如地铁及高铁等）都使用了这一技术。
聚脲弹性体特点如下：
1、不含催化剂，快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上喷涂成型，不产生流挂现象，10秒钟凝胶，一分钟即可达到步行强度。
2、双组分，100%固含量，不含任何挥发性有机物，环保。
3、可按1:1体积比进行喷涂或浇注，一次施工的厚度范围可以从数百微米到数厘米，克服了以往多次施工的弊病。
4、优异的理化性能，如抗张强度、伸长率、柔韧性、耐磨性、耐老化、耐刺穿、抗碾压、耐硌破、耐油、耐水、防湿滑、防腐蚀等。并且有优异的抗混凝土开裂性、对混凝土开裂的防护性很好。
5、具有良好的热稳定性，可在120℃下长期使用，可承受230℃的短时热冲击。
6、可以像普通涂料一样，加入各种颜、染料，制成不同颜色的制品。
7、配方体系任意可调，手感从软橡皮（邵A30）到硬弹性体（邵D65）。
8、原形再现性好，涂层连续、致密，无接缝、无针孔，完全隔绝空气中水分和氧气的渗入。
9、对钢、铝、混凝土、PU/EPS泡沫等各类常见底材均具有优良的附着力
10、施工快速高效，一次即可达到设计厚度要求，单机日施工面积在1000平米以上。
11、对水分湿度不敏感，施工时不受环境湿度条件的影响。
弹性聚氨酯油罐涂料曾是军方混凝土油罐经实践考验的一个较好品种，而新型聚脲弹性体性能更上一层楼，将是混凝土油罐的不二选择。目前聚脲弹性体使用量最大的领域就是建筑工程，混凝土有了聚脲弹性体的保护，外界对混凝土的侵蚀被完全阻断，是完全阻断而不是有所阻断，这得益于聚脲弹性体是一种无溶剂涂层，固化过程中不会因溶剂排出而留下毛细孔，完全的不透气不透水，使得混凝土的寿命极大延长，延长时间将取决于保护层的寿命，而聚脲弹性体的高度稳定性，耐老化性，自身寿命极长，现有资料表明，一次涂装2mm厚度，寿命可达50年以上，如果在涂层有老化迹象时，再次涂装，混凝土再次得以完全保护，如此反复，混凝土的寿命不可限量。日本的万年混凝土，是通过加入一些物质于配方中，堵塞混凝土的毛细孔，从而达到阻止水分及有害物质侵入混凝土内部。而聚脲弹性体同样达到了这一目的。可以说，混凝土+聚脲弹性体=寿命无限。
钢筋混凝土阴极保护技术。热喷涂阳极涂层在钢筋混凝土上应用的研究报告也证明，热喷涂锌层后能显著降低高湿度条件下混凝土内置钢筋的腐蚀。另外，也可以将喷涂于混凝土表面的锌涂层与混凝土内部的钢筋相连，使它们相互连通导电，混凝土则成为电解质并形成原电池，不需要外加电流金属锌即可实现对钢筋的阴极保护。
上述新技术都为混凝土油罐的长寿提供了物质保证。尤其是聚脲弹性体的应用，对过去最难控制的水及腐蚀性物质对混凝土的侵蚀，做出了突出贡献。如果对水中罐内外喷涂厚达2mm左右的SPUA，等于给油罐体穿了一件密不透气的防水，防腐的重型铠甲。使用中若发现有局部破损迹象，如最顶端露出水面部分，出入通道口等最容易损毁部位，可随时修补喷涂，如此可将影响混凝土寿命的负面因素达到完全彻底全面的控制。罐体受力不均——可以排除，体表结冰——可以排除，风吹雨淋日晒——可以排除。水分渗入——可以排除，剧烈的热胀冷缩——可以排除，大气及水中腐蚀性物质侵蚀——可以排除，如果影响混凝土油罐寿命的负面因素几乎全部排除，水中罐的寿命还会是百年吗？结论一定是数百年乃至千年，甚至更长远。
50年前投入使用的混凝土油罐短寿的主要原因有：① 风吹雨淋日晒的影响，使其顶部表面不断风化破损，对此水中油罐在设计中考虑到这一因素，顶部加设了蓄水（土）池，从而避免了风吹雨淋日晒对罐体的影响，而水池顶部及隔离墙顶部少许露出水面部分，年久风化破损是可以维修更换的，不会牵连油罐本体；② 50年前罐容大都为万立方米左右，当时国家经济困难，财政紧张，为了减少投资，设计罐体厚度较薄，例如南京炼油厂60年代修建的316号油罐1万m3，直径40米，壁厚20厘米（有筋肋）。317号油罐1．5万m3，直径48米，壁厚25厘米（上部）——35厘米（下部），而灌顶的设计就更薄了。新型水中油罐外体厚度通常在40-60厘米厚度（微小容量例外），使用寿命自然极大的延长；③ 非恒温的油罐寿命会受到影响，因为热胀冷缩能加速水的渗透，加速裂纹的进程，恒温的罐体相比长寿的多。而水中油罐正是具备了相对的恒温特性；④ 油罐表面结冰能大大加速混凝土表面的破损，水中油罐不存在结冰的问题（冬季有措施保证）。⑤ 地基不均匀下沉是混凝土罐体开裂的首要因素，混凝土的特性是耐压不耐拉，一旦某部位出现拉力，拉力超过临界值就会产生裂纹，而水中油罐漂浮水中，避免了地基不均匀下沉的影响，罐体受力均匀，内外压力接近平衡，外压力还略大于内压力，故油罐本体绝大多数部位不承受拉力，只承受压力，唯一承受拉力的部位为最外层罐体垂直部，为此，可在此环周应用预应力技术，消除拉力的负面影响。⑥ 传统混凝土油罐受到地震、台风的负面影响，水中油罐没有这些不利因素。这一系列改进及涂料科技的进步，都能使混凝土油罐再次重新进入油料储运行列，成为油罐之王。
为了提高水中罐寿命，可采取一系列具体措施；
1 严格抗渗等级设计标准；
2 采用耐久性配方；
3 适当加厚混凝土厚度，尤其是长期与水接触的部位，使无渗透区域加大；
4 适当拉大钢筋至体表距离，使钢筋远离锈蚀源；
5 罐底及罐最外环体，永久性的浸泡在水中，对此部位的钢筋，如有必要可以考虑做一些防腐措施，进一步提高保险系数；
6整个罐体包括上部水池，均做SPUA防护层，防止一切有害物质的侵蚀；
7让油罐恒温以减少混凝土热胀冷缩；
8冬季有防冻措施，① 库区两头可设两口深机井，必要时可利用地下水与水池水循环，提高水池水温；② 冬季可对整个油罐及水池覆盖一层薄膜，利用阳光温室效应提高水温；
9避免在高寒地区使用，减少受冻概率；
10 油罐内部金属件，分为两类，有选择性的采用不锈钢或特别加厚镀锌件或喷涂SPUA，凡是日后难以更换的，如埋入分舱内的吊环，浸泡在水中的总进出管件接口，罐底埋入二次浇注混凝土中的金属件，均优选316号不锈钢制作。可以更换的，如油面上方的人孔、油管、消防管、呼吸管、取样管、液位计管等接口，水池水管接口等，虽是埋入在混凝土中，但其不直接接触油液，又是在隧道中，也是可以更换的，因此使用加厚镀锌或喷涂SPUA，而分舱内可拆卸部件，如油管、油管配件、卡箍、活动连杆、螺栓等仍采用加厚镀锌件或喷涂SPUA，若干年后，如果锈蚀严重，随时可以清罐更换。
11进入油舱内的埋入式金属件，当罐体内部做保护涂层时，露出部位顺手也做保护涂层，如管件接口、人孔、吊环等。
12油罐最外层环形墙体，除了向下的压力外还有向外的推力，因而使环墙出现拉力，因此可在外环墙垂直段上加载预应力，以消除负面影响。
13地震时水池会来回震动，运动后方池壁对水会产生推力，此推力会传导到油罐体上，为减少传导到油罐的推力，池壁做成倾斜状，这样池壁推动的水，会改变运动方向，转为向上，并保证水面宽度在数米以上，水面宽度大一些，有利于水向上的波动。
14针对地质水文及气候条件选好库址。
实现上述全部或大部分措施后，水中油罐寿命将获得极大提高，百年应该没有任何悬念，更长的年限才是我们的追求目标。百年前的混凝土配方，寿命都能超过百年，今日的混凝土配方，应用在不经风雨日晒，四季温差极小的水中罐上，加上SPUA涂层的保护，追求数百年甚至更高的寿命目标，是理所当然的。有了高寿命目标，制定一切规划方针，就有了更高的起点，无论是设计还是施工，均有更高的标准与要求。如果能引进日本的万年混凝土技术，更是能锦上添花。水中油罐的年均单价，将会随着混凝土耐久性的提高有望越来越低，最终达到一个极低的水平，加上混凝土油罐特别优异的性能，使其具有无与伦比的性价比优势。混凝土水中油罐有了聚脲弹性体（SPUA）的防护铠甲，长寿之门已经打开，数百年乃至千年的美好前景等待我们去实践去探索。环保、安全、低价，造福子孙后代的水中油罐，必将来临。

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3舱10万方水中罐设计参考方案
总示意图如下：


总剖面图如下：


罐体示意图如下：

人孔不但是维修时的人员通道，也是模板及管材通道，人孔设置在顶部，人孔盖板上集成了取样管及呼吸阀，三者共用一个竖井，并设置导轨式混凝土移动盖板。
竖井如下图所示：


罐体数据
1号舱容积：4860立方
2号舱容积：3.8万方
3号舱容积：6.2万方
总容积：10.5万方
钢筋混凝土总量：1.08万方
总高：33米
外径：76米
隧道长：80米
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2013-1-14 16:59 上传

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为方便读者快速了解水中油罐，将以往论坛发言做了一个汇总编辑整理，突出重点，压缩了部分内容，欢迎大家下载阅读。详见附件

小怪兽-大庆

能人呀~强烈关注~~！！！！！:D

qinglingabcd

油罐扔在了太空上？还是梦里？:lol

jinqhua

应该肯定这种想法，但还没有人去冒险投资。

bkqcycyqm

这是楼主杜撰的。

lqystudio

能有l图纸就巴适了