技术领域
[0001] 本发明涉及一种全接液浮盘及其制作方法，属于储罐附件结构。
相关背景技术
[0002] 常压储罐是石油化工企业中常用的液体类介质储存设备。根据储罐是否配备有浮盘以及浮盘的配置形式，可以分为外浮顶罐、拱顶罐以及内浮顶罐。外浮顶储罐通常容积较大，用于储存原油等介质。拱顶罐以及内浮顶储罐通常容积相对较小，主要用于储存甲B与乙A类液体。
[0003] 内浮顶储罐因配备有内浮盘，内浮盘在储罐内能够防止罐内储存介质的挥发，因而范围更加广泛。在浮盘的早期发展过程中，内浮顶储罐的浮盘多参考外浮顶储罐的外浮顶储罐的浮盘，因此内浮盘的材质多为钢制浮盘。后期发展过程中，内浮顶储罐的浮盘逐渐开始采用轻型装配式浮盘。内浮顶储罐的浮盘的作用除了减少蒸发损失的作用外，浮盘还需要考虑生产运行过程中的安全、环保以及运营三方面的需求。针对这三方面，对于内浮顶储罐浮盘安全运行的需求则为重中之重。
[0004] 目前，石油化工行业的液态原料、液态中间体、液态产品等物质均采用储罐进行储存。然而，液态产品储罐中的液位并不固定，其液面与储罐罐顶之间存在气相空间，导致具有挥发性的液态产品(原油、汽油、柴油等)产生气体挥发，引起不必要的物料损耗并对环境造成污染。统计表明，常压储罐的大、小呼吸所造成的油品损耗占到了在油品的储存与运输过程中总损耗量的60％以上。储罐的呼吸损耗不仅会给企业带来经济损失，还会造成安全隐患以及环境污染。为减少储罐内储存介质的损耗及VOCs的排放，通常在储罐内加装内浮盘以减少气相空间，抑制油品的挥发。
[0005] 目前，国内采用较多的为钢制单盘或铝制浮筒式浮盘。钢制单盘与浮筒式浮盘的盘面与液面之间仍然存在较大体积的油气空间，依然会造成大量VOCs排放并存在爆炸、着火风险等缺点。
[0006] 现有的浮盘往往存在以下缺陷：应用于内浮顶储罐时，其整体的浮重比较小。还容易造成浮盘的进液及沉盘等风险。如果上壳体、下壳体发生损坏，则会导致整个浮盘的中间层面临进液的风险，易发生沉盘等风险。还有的浮盘设计了骨架层与盖板层中存在空心结构，内部空心的双层结构，存在可燃气体积聚的空间，可能会造成油气空间的积聚，存在燃爆、闪爆风险等等。
具体实施方式
[0061] 为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
[0062] 目前，国内采用较多的为钢制单盘或铝制浮筒式浮盘。钢制单盘与浮筒式浮盘的盘面与液面之间仍然存在较大体积的油气空间，依然会造成大量VOCs排放并存在爆炸、着火风险等缺点。
[0063] 现有的浮盘往往存在以下缺陷：应用于内浮顶储罐时，其整体的浮重比较小。还容易造成浮盘的进液及沉盘等风险。如果上壳体、下壳体2发生损坏，则会导致整个浮盘的中间层面临进液的风险，易发生沉盘等风险。还有的浮盘设计了骨架层与盖板层中存在空心结构，内部空心的双层结构，存在可燃气体积聚的空间，可能会造成油气空间的积聚，存在燃爆、闪爆风险等等。
[0064] 为解决上述问题，本发明提出了所述的全接液浮盘，提升内浮顶储罐浮盘的安全性与运行稳定性，防止浮盘发生沉盘及燃爆等类型的事故。所述全接液浮盘中的浮力单元结构以上壳体1、填充泡沫4、下壳体2以及位于上下壳体2中间的隔板3组成。其中，上壳体1、下壳体2与隔板3为玻璃钢材质，浮力单元填充泡沫4的材质为阻燃聚氨酯泡沫。浮力单元在保证了浮盘整体强度、消除了浮盘内部气相空间的基础上，降低了浮盘的整体质量，提升了浮盘的浮重比，保障了浮盘的安全、环保运行。
[0065] 在一个实施例中，如图1和图2所示，示意性地显示了根据本发明的一种全接液浮盘，其包括：
[0066] 浮盘骨架，所述浮盘骨架为上壳体1、下壳体2、隔板3及边缘板5围成的具有若干壳体单元的拼接结构。在本实施例中，浮盘骨架为若干壳体单元在一个平面内连接组成的圆形盘，壳体单元为上壳体1、下壳体2、隔板3组成的空心的结构，在边缘位置的壳体还包括边缘板5。
[0067] 在浮盘骨架内设置有若干填充泡沫4，填充泡沫4填充在壳体单元的空心的腔体内。并且，在本实施例中，所述填充泡沫4与所述壳体单元组成浮力单元。浮力单元并排连接组成所述全接液浮盘。
[0068] 在本实施例中，所述上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5采用玻璃钢材质制成。
[0069] 玻璃钢材质制作的上壳体1、下壳体2及隔板3可以在保证浮盘自身结构强度，增大浮盘盘面弯曲模量的基础上，降低浮盘盘面的重量。如此一来，该种材质在提升了浮盘整体浮重比的基础上，降低了浮盘在落底状态下的浮盘盘面的挠度，提升了浮盘的安全性水平。此外，玻璃钢材质可有效避免浮盘因储存介质的腐蚀性而对浮盘盘体所产生的腐蚀损伤。
[0070] 全接液浮盘是多个浮力单元组成，浮力单元将浮盘整体划分为网格状结构，当发生极端情况，浮盘盘面出现裂缝或是破损导致浮盘进液时，通过独立的浮力单元拼接起来的网格化的浮盘整体，会将渗漏进入浮力单元内部的储存介质限制在一个独立的浮力单元内部，使其不会向其余的浮力单元内部扩散，从而保证了浮盘整体安全。
[0071] 在一个实施例中，所述浮力单元包括设置在中部的矩形浮力单元7和设置在边缘的异形浮力单元8；所述矩形浮力单元7和所述异形浮力单元8组成圆形的全接液浮盘。
[0072] 在一个优选的实施例中，如图3和图4所示，所述矩形浮力单元7包括横向的两个隔板3和纵向的两个隔板3，两个所述横向的隔板3和两个所述纵向的隔板3围成矩形结构。隔板3围成的矩形结构的上端通过上壳体1覆盖，下端通过下壳体2覆盖，在横向隔板3、纵向隔板3以及上壳体1、下壳体2之间形成长方体型的空间。
[0073] 在一个优选的实施例中，如图5所示，异形浮力单元8包括横向的隔板3和纵向的隔板3，横向的隔板3和纵向的隔板3的数量分别为一个或两个。此外，异形浮力单元8还包括弧形的边板，所述弧形的边板。横向的隔板3、纵向的隔板3以及弧形的边板共同围成异形空间。
[0074] 在本实施例中，各个异形浮力单元8的结构和形状可以不同，而需要保证最终可以与矩形浮力单元7共同组成圆形的全接液浮盘。
[0075] 在一个实施例中，所述填充泡沫4为发泡阻燃聚氨酯泡沫，其孔隙率低于5％。
[0076] 优选地，所述填充泡沫4的选取密度与全接液浮盘的直径相关，并且全接液浮盘的3
直径小于等于10米时，所述填充泡沫4的选取密度小于等于300kg/m ，对于直径大于10米
3
时，所述填充泡沫4的选取密度小于400kg/m。通过选取具有不同物理特性的聚氨酯泡沫进行发泡填充，从而起到对浮力单元的上壳体、下壳体2支撑及降低浮力单元重量，并提升浮盘浮重比的效果。
[0077] 所述填充泡沫4的选取密度与全接液浮盘的直径相关，填充泡沫4的密度的选取方法如下：根据GB要求，浮盘的浮重比最小为2，即浮盘全部浸入液面下方时其所受到的浮力为其自身受到重力的2倍。因此，基于此原则对其内部的填充泡沫的密度进行计算。
[0078] 在另一个实施例中，储罐内储存介质的密度ρ1，制作过程中成型的玻璃钢密度ρ2，填充泡沫的密度ρ3，玻璃钢浮盘的总体积为V，重力加速度g满足以下：
[0079]
[0080] 其中，m为玻璃钢的体积占浮盘总体积的比例，n为存储介质的体积占浮盘总体积的比例，并且m+n＝1
[0081] 以直径6.5m的储罐，计算得出浮盘体积的8％左右为玻璃钢及其它附件，92％左右为填充泡沫，则：
[0082] ρ1·V·g＝2(ρ2·0.08V+ρ3·0.92V)·g
[0083] 式中，ρ1,ρ2,ρ3分别为储罐内储存介质，制作过程中成型的玻璃钢以及填充泡沫的3 3
密度，kg/m。V为玻璃钢浮盘的总体积，m。g为重力加速度。
[0084] 经过化简后，则有：
[0085]
[0086] 对于具有不同直径的浮盘，则应根据浮盘制作过程中泡沫占据浮盘的总体积进行单独计算。计算得出结果后，则对上式中的0.08与0.92两个体积分数进行修正，从而计算得出具体的填充泡沫需要选用的密度。
[0087] 在一个实施例中，上壳体1与下壳体2为玻璃钢材质。玻璃钢材质具体是指以短切毡、玻璃布、表面毡以及不同型号的树脂所组成的混合体。短切毡、玻璃布以及表面毡需要依据浮盘设计过程中的具体密度需求，采用具有不同密度的毡与布。树脂依据储罐储存介质的类型进行功能与材质区分，需能够满足储罐的功能需求以及使用安全性能。
[0088] 玻璃钢的具体制作过程如下：
[0089] 首先在平整地面上铺放一层短切毡，之后利用树脂滚在其表面均匀涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层玻璃布，用树脂滚在其表面涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层短切毡再次涂刷树脂。如此交替反复涂刷树脂与铺放毡、布，最后在表面铺放表面毡，之后涂刷树脂，完成玻璃钢(三毡+两布)的制作过程。当单个浮力单元的上壳体1制作完成后，采用上述方法制作下壳体2。
[0090] 制作完成后，浮力单元上壳体、下壳体2的密度需要在900kg/m3左右。上下壳体2的具体尺寸可依据浮盘设计过程中的要求进行相应调整，其典型的尺寸为长×宽＝2.0m×0.5m。
[0091] 在浮盘的使用过程中，上壳体1与储罐内部的气相空间相接触，下壳体2与储罐内的储存介质直接接触。玻璃钢材质可以在保证浮盘自身结构强度，增大浮盘盘面弯曲模量的基础上，降低浮盘盘面的重量。如此一来，该种材质在提升了浮盘整体浮重比的基础上，降低了浮盘在落底状态下的浮盘盘面的挠度，提升了浮盘的安全性水平。此外，玻璃钢材质可有效避免浮盘因储存介质的腐蚀性而对浮盘盘体所产生的腐蚀损伤。
[0092] 优选地，隔板3所采用的玻璃钢材质的制作方法与上壳体1、下壳体2的制作方法类似，采用树脂、短切毡、表面毡交替进行制作，形成了两毡+两布的结构形式。
[0093] 当隔板3制作完成后，其密度为850kg/m3左右。隔板3的尺寸可依据浮盘设计过程中的要求进行具体调整，其短边长度为浮盘浮力单元制作完成后的厚度，其长度与浮力单元的上壳体、下壳体2进行匹配。
[0094] 当利用浮力单元进行浮盘整体的组装时，隔板3可将每一个浮力单元隔离开来，从而将浮盘整体划分为网格状结构。如此一来，整个浮盘以网格处为边界，形成多个独立的壳体单元。当发生极端情况，浮盘盘面出现裂缝或是破损导致浮盘进液时，通过独立的浮力单元拼接起来的网格化的浮盘整体，会将渗漏进入浮力单元内部的储存介质限制在一个独立的浮力单元内部，使其不会向其余的浮力单元内部扩散，从而保证了浮盘整体安全。
[0095] 玻璃钢的密度调整的方法，主要有以下两种方法：
[0096] 第一种，改变树脂的密度。树脂是玻璃钢中的主要组成部分之一，不同类型的树脂密度不同，因此可以通过选择不同密度的树脂来改变玻璃钢的密度。但在选用树脂时需要根据储罐中具体储存介质的不同有针对性的选用。因此，一般在储存介质确定后，树脂的型号一般不会发生改变。
[0097] 第二种，调整玻璃布的含量。玻璃布的密度比树脂低，因此增加玻璃布的含量可以降低玻璃钢的密度。如果想要改变玻璃钢的密度，可以通过选用密度更高的玻璃布(性能参数不同的玻璃布)。
[0098] 在一个实施例中，所述上壳体1上设置有螺纹孔6，每一个浮力单元的上方至少设置一个所述螺纹孔6，优选为两个，在边缘的异形浮力单元8可以有一个螺纹孔6；发泡阻燃聚氨酯泡沫通过所述螺纹孔6注入到壳体单元内，凝固后通过螺栓密封所述螺纹孔6。
[0099] 螺纹孔6在浮力单元上壳体1的长边方向上分布排列，在短边方向上居中。在一个具体的实施例中，假设上壳体1长边的长度为1，则两个螺纹孔6的分别分在0.15与0.85位置处。螺纹孔6的开孔直径为5mm。
[0100] 浮力单元可通过与外螺纹管件配合从而使壳体内部与外部空间进行连接，从而通过该螺纹孔6向其内部注入发泡阻燃聚氨酯泡沫，将浮力单元内部的气相空间进行填充。在浮盘运行过程中，还可以通过打开该螺纹孔6观察浮力单元内部填充泡沫4的情况，判断其是否发生浮力单元壳体破裂而导致浮力单元渗漏现象。
[0101] 在一个实施例中，所述浮力单元的宽度和高度均小于储罐人孔的直径，并且所述浮力单元的尺寸应当能够保证所述浮力单元通过所述储罐人孔进入所述储罐。
[0102] 浮力单元是一个立体的结构，其最小的伸入面积是宽与高围成的矩形的面积，本实施例要求宽与高围成的长方体能够通过人孔进入。那么，宽与高为直角三角形的的斜边的长度应当小于人孔的直径。这样能够使浮力单元可以通过储罐人空进入储罐内部进行拼接安装。
[0103] 根据本实施例所述的全接液浮盘，浮盘外部壳体采用玻璃钢材质，在保证了浮盘整体力学性能的基础上，降低了浮盘整体的重量，提升了浮盘整体的浮重比。同时，浮盘所采用的玻璃钢材质可使浮盘具有耐腐蚀、防火的作用。
[0104] 浮力单元内的隔板3在起到了支撑浮力单元外部壳体、降低浮盘壳体的弯曲应力的同时，将浮盘整体划分为了多个独立单元。将浮盘划分为多个浮力单元后，可降低浮盘因浮力单元壳体破损进液而导致浮盘出现沉盘等事故的风险，提升了浮盘整体的安全水平。
[0105] 内部填充的阻燃聚氨酯泡沫消除了浮盘壳体内部的潜在可燃气体空间，降低了浮盘因进液或是可燃性气体积聚而发生燃爆事故的风险。此外，阻燃聚氨酯泡沫具有密度小、隔热、保温的特性，进一步降低了浮盘的整体重量，提升了浮盘的浮重比。
[0106] 本实施例所述的全接液浮盘中，浮力单元适用于储存具有挥发性液态产品的内浮顶储罐之中。传统的内浮顶储罐浮盘盘面与储存介质之间存在有较大的气相空间，储罐易发生闪爆、燃爆风险。因此，企业逐渐使用新型复合材料全接液浮盘来更换传统的钢制单盘与铝制浮筒式浮盘来防止浮盘发生腐蚀穿孔、泄漏等问题，并消除盘面与储存介质之间的气相空间。
[0107] 本实施例所述的全接液浮盘中的浮力单元具有质量轻、强度高、耐火防腐蚀等特性，通过向浮力单元壳体中注入阻燃发泡聚氨酯泡沫，消除了浮盘内部存在的可燃性气体的积聚空间，同时又可以降低浮盘自身的质量，具有很高的应用价值及广阔的应用前景。
[0108] 根据本发明的另一个方面，还提出了一种根据上述实施例所述的全接液浮盘的制作方法，包括：
[0109] 根据所述制作的上壳体1、下壳体2及隔板3的密度要求选择短切毡、玻璃布、表面毡及树脂制作玻璃钢，之后再调整尺寸形成上壳体1、下壳体2及隔板3。
[0110] 在本实施例中，可以通过裁剪等方式调整尺寸。
[0111] 将上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5搭建成浮板骨架，所述浮板骨架包括多个壳体单元，在每个壳体单元的上壳体1上开设螺纹孔6；
[0112] 在壳体单元的螺纹孔6内注入填充泡沫4；
[0113] 待填充泡沫4凝固后，通过螺栓密封所述螺纹孔6。
[0114] 在一个优选的实施例中，制作玻璃钢时，首先在平整的操作面上铺放一层短切毡，在所述短切毡的表面涂刷一层树脂，再铺放一层玻璃布，并在玻璃布的表面涂刷一层树脂；之后再次通过树脂交替铺设短切毡和玻璃布，所述短切毡和玻璃布的层数根据上壳体1、下壳体2、隔板3、边缘板5要求的密度而选择；
[0115] 最后在上表面铺放一层表面毡并涂刷树脂，从而完成玻璃钢的制作。
[0116] 边缘板的制作方法如下：在制作边缘板5前，首先通过确定储罐的直径而进一步确定边缘板5的边缘的弧度，之后根据边缘板5的弧度将短切毡以及玻璃布放置于具有相应弧度的曲面上进行树脂的涂刷，从而制作边缘板5；
[0117] 在曲面或是曲边制作完成后，再在水平面上制作边缘板5的支边或是直面。
[0118] 在一个具体的实施例中，上壳体1和下壳体2的玻璃钢的具体制作过程如下：
[0119] 首先在平整地面上铺放一层短切毡，之后利用树脂滚在其表面均匀涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层玻璃布，用树脂滚在其表面涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层短切毡再次涂刷树脂。如此交替反复涂刷树脂与铺放毡、布，最后在表面铺放表面毡，之后涂刷树脂，完成玻璃钢的制作过程。在制作过程中，可以根据现场施工的需要，通过改变固化剂与树脂的掺混比例，从而调节树脂的固化时间长度。本实施例的玻璃钢采用三毡+两布的结构，也可以根据强度要求、密度要求增加或减少。当单个浮力单元的上壳体1制作完成后，采用上述方法制作下壳体2。
[0120] 制作完成后，浮力单元上壳体、下壳体2的密度需要在900kg/m3左右。
[0121] 隔板3所采用的玻璃钢材质的制作方法与上壳体1、下壳体2的制作方法类似，采用树脂、短切毡、表面毡交替进行制作，形成了两毡+两布的结构形式。
[0122] 当隔板3制作完成后，其密度为850kg/m3左右。隔板3的尺寸可依据浮盘设计过程中的要求进行具体调整，其短边长度为浮盘浮力单元制作完成后的厚度，其长度与浮力单元的上壳体、下壳体2进行匹配。
[0123] 在一个优选的实施例中，在壳体单元内注入填充泡沫4时，将外螺纹管连接在壳体单元的螺纹孔6，并通过所述外螺纹管向所述壳体单元内注入发泡阻燃聚氨酯泡沫。
[0124] 在一个具体的实施例中，矩形浮力单元7的具体结构如下：
[0125] 矩形浮力单元7上设置第一螺纹孔和第二螺纹孔，分别位于浮力单元表面靠近两侧的位置，从而便于向其内部进行发泡阻燃聚氨酯的填充。
[0126] 浮力单元整体为一长方体，其长为b，宽为a。为便于浮盘的拼接与安装过程，浮力单元的宽度a(0.50m或0.55m)通常小于储罐的人孔内径(0.60m)，从而使浮力单元可以通过储罐人空进入储罐内部进行拼接安装。浮力单元的长度b(通常为2.0m)则是基于储罐和浮盘的直径，通过进行相关的结构设计进行确定。
[0127] h为浮力单元壳体的高度，其数值同样应小于储罐人孔的内径(0.60m)，便于将其放入储罐内进行拼接安装。此外，h的主要由浮盘整体的浮重比计算进行计算。GB 50341中规定内浮顶储罐浮盘的浮重比应大于2。因此，浮盘整体的浮重比可通过浮力单元的厚度h进行调节，但其厚度通常在60～100mm范围内。
[0128] 异型浮力单元的结构如下：
[0129] 由于浮盘整体外形为圆形，位于浮盘中心部分的浮力单元外形为矩形，便于安装以及制作。位于边缘部位的浮力单元为扇形。该种浮力单元的外部弧线的弧度需根据浮盘直径进行确定，弧线的圆形为浮盘的圆心。
[0130] 异型浮力单元两条边的长度与长方体浮力单元的长度b与宽度a保持一致或是分别小于长方体浮力单元的长度与宽度。同样异型浮力单元两条边的长度同样小于储罐人孔的直径(0.60m)。
[0131] 当多个浮力单元制作完成后，将不同的标准浮力单元拼接在一起，形成如图4所示的结构。之后将标准浮力单元与异型浮力单元拼接在一起，形成浮盘的整体。
[0132] 图1为浮力单元拼接完成后的整体情况。如图所示通过利用16块标准浮力单元与14块异型浮力单元，拼接成为一个完整的浮盘。从图中可以看出，浮盘的中心位置处为长方体的浮力单元，每个浮力单元的上壳体1表面有两个螺纹孔6，边缘处每个异型浮力单元的上壳体1表面有一个螺纹孔6，用于向其中注入发泡阻燃聚氨酯泡沫，同时可以用于运行后期检测浮力单元的完整性情况。
[0133] 本实施例所述全接液浮盘及其制作方法，提升内浮顶储罐浮盘的安全性与运行稳定性，防止浮盘发生沉盘及燃爆等类型的事故。所述全接液浮盘中的浮力单元结构以上壳体1、填充泡沫4、下壳体2以及位于上下壳体2中间的隔板3组成。
[0134] 其中，上壳体1、下壳体2与隔板3为玻璃钢材质，浮力单元填充泡沫4的材质为阻燃聚氨酯泡沫。浮力单元在保证了浮盘整体强度、消除了浮盘内部气相空间的基础上，降低了浮盘的整体质量，提升了浮盘的浮重比，保障了浮盘的安全、环保运行。
[0135] 本实施例所述全接液浮盘中，上壳体1、下壳体2和隔板3采用玻璃钢材质，玻璃钢材质可以在保证浮盘自身结构强度，增大浮盘盘面弯曲模量的基础上，降低浮盘盘面的重量。
[0136] 如此一来，该种材质在提升了浮盘整体浮重比的基础上，降低了浮盘在落底状态下的浮盘盘面的挠度，提升了浮盘的安全性水平。此外，玻璃钢材质可有效避免浮盘因储存介质的腐蚀性而对浮盘盘体所产生的腐蚀损伤。
[0137] 在本实施例所述全接液浮盘中，浮力单元的尺寸大小等参数可依据储罐的容积、直径，浮盘的浮重比要求，储罐人孔的大小以及浮盘安装时是否进行罐壁开孔等具体情况进行调整，从而实现浮力单元的制作、加工与安装便捷性的整体协调。
[0138] 上壳体1、下壳体2间的距离，即浮力单元的厚度可根据浮盘整体的面积大小及浮盘的刚度要求进行调节，从而能够使其满足浮盘整体的力学性能。
[0139] 本实施例所述方法中，当利用浮力单元进行浮盘整体的组装时，隔板3可将每一个浮力单元隔离开来，从而将浮盘整体划分为网格状结构。如此一来，整个浮盘以网格处为边界，形成多个独立的壳体单元。
[0140] 当发生极端情况，浮盘盘面出现裂缝或是破损导致浮盘进液时，通过独立的浮力单元拼接起来的网格化的浮盘整体，会将渗漏进入浮力单元内部的储存介质限制在一个独立的浮力单元内部，使其不会向其余的浮力单元内部扩散，从而保证了浮盘整体安全。
[0141] 下面结合具体的实施例进行说明。
[0142] 实施例1
[0143] 一种全接液浮盘，其包括：
[0144] 浮盘骨架，所述浮盘骨架为上壳体1、下壳体2、隔板3及边缘板5围成的具有若干壳体单元的拼接结构。在本实施例中，浮盘骨架为若干壳体单元在一个平面内连接组成的圆形盘，壳体单元为上壳体1、下壳体2、隔板3组成的空心的结构，在边缘位置的壳体还包括边缘板5。
[0145] 在浮盘骨架内设置有若干填充泡沫4，填充泡沫4填充在壳体单元的空心的腔体内。并且，在本实施例中，所述填充泡沫4与所述壳体单元组成浮力单元。浮力单元并排连接组成所述全接液浮盘。
[0146] 在本实施例中，所述上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5采用玻璃钢材质制成。
[0147] 所述填充泡沫4为发泡阻燃聚氨酯泡沫，其孔隙率低于5％。
[0148] 所述填充泡沫4的选取密度与全接液浮盘的直径相关，并且全接液浮盘的直径小3
于等于10米时，所述填充泡沫4的选取密度小于等于300kg/m ，对于直径大于10米时，所述
3
填充泡沫4的选取密度小于400kg/m 。通过选取具有不同物理特性的聚氨酯泡沫进行发泡填充，从而起到对浮力单元的上壳体、下壳体2支撑及降低浮力单元重量，并提升浮盘浮重比的效果。
[0149] 实施例2
[0150] 一种全接液浮盘，其包括：
[0151] 浮盘骨架，所述浮盘骨架为上壳体1、下壳体2、隔板3及边缘板5围成的具有若干壳体单元的拼接结构。在本实施例中，浮盘骨架为若干壳体单元在一个平面内连接组成的圆形盘，壳体单元为上壳体1、下壳体2、隔板3组成的空心的结构，在边缘位置的壳体还包括边缘板5。
[0152] 在浮盘骨架内设置有若干填充泡沫4，填充泡沫4填充在壳体单元的空心的腔体内。并且，在本实施例中，所述填充泡沫4与所述壳体单元组成浮力单元。浮力单元并排连接组成所述全接液浮盘。
[0153] 在本实施例中，所述上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5采用玻璃钢材质制成。
[0154] 储罐内储存介质的密度ρ1，制作过程中成型的玻璃钢密度ρ2，填充泡沫的密度ρ3，玻璃钢浮盘的总体积为V，重力加速度g满足以下：
[0155]
[0156] 其中，m为玻璃钢的体积占浮盘总体积的比例，n为存储介质的体积占浮盘总体积的比例，并且m+n＝1
[0157] 以直径6.5m的储罐，计算得出浮盘体积的8％左右为玻璃钢及其它附件，92％左右为填充泡沫，则：
[0158] ρ1·V·g＝2(ρ2·0.08V+ρ3·0.92V)·g
[0159] 式中，ρ1,ρ2,ρ3分别为储罐内储存介质，制作过程中成型的玻璃钢以及填充泡沫的3 3
密度，kg/m。V为玻璃钢浮盘的总体积，m。g为重力加速度。
[0160] 经过化简后，则有：
[0161]
[0162] 对于具有不同直径的浮盘，则应根据浮盘制作过程中泡沫占据浮盘的总体积进行单独计算。计算得出结果后，则对上式中的0.08与0.92两个体积分数进行修正，从而计算得出具体的填充泡沫需要选用的密度。
[0163] 实施例3
[0164] 一种全接液浮盘，其包括：
[0165] 浮盘骨架，所述浮盘骨架为上壳体1、下壳体2、隔板3及边缘板5围成的具有若干壳体单元的拼接结构。在本实施例中，浮盘骨架为若干壳体单元在一个平面内连接组成的圆形盘，壳体单元为上壳体1、下壳体2、隔板3组成的空心的结构，在边缘位置的壳体还包括边缘板5。
[0166] 在浮盘骨架内设置有若干填充泡沫4，填充泡沫4填充在壳体单元的空心的腔体内。并且，在本实施例中，所述填充泡沫4与所述壳体单元组成浮力单元。浮力单元并排连接组成所述全接液浮盘。
[0167] 在本实施例中，所述上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5采用玻璃钢材质制成。
[0168] 玻璃钢的制作方法：首先在平整地面上铺放一层短切毡，之后利用树脂滚在其表面均匀涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层玻璃布，用树脂滚在其表面涂刷一层树脂。在树脂表面铺放一层短切毡再次涂刷树脂。如此交替反复涂刷树脂与铺放毡、布，最后在表面铺放表面毡，之后涂刷树脂，完成玻璃钢(三毡+两布)的制作过程。当单个浮力单元的上壳体1制作完成后，采用上述方法制作下壳体2。
[0169] 制作完成后，浮力单元上壳体、下壳体2的密度需要在900kg/m3左右。上下壳体2的具体尺寸可依据浮盘设计过程中的要求进行相应调整，其典型的尺寸为长×宽＝2.0m×0.5m。
[0170] 在浮盘的使用过程中，上壳体1与储罐内部的气相空间相接触，下壳体2与储罐内的储存介质直接接触。玻璃钢材质可以在保证浮盘自身结构强度，增大浮盘盘面弯曲模量的基础上，降低浮盘盘面的重量。如此一来，该种材质在提升了浮盘整体浮重比的基础上，降低了浮盘在落底状态下的浮盘盘面的挠度，提升了浮盘的安全性水平。此外，玻璃钢材质可有效避免浮盘因储存介质的腐蚀性而对浮盘盘体所产生的腐蚀损伤。
[0171] 实施例4
[0172] 一种全接液浮盘，其包括：
[0173] 浮盘骨架，所述浮盘骨架为上壳体1、下壳体2、隔板3及边缘板5围成的具有若干壳体单元的拼接结构。在本实施例中，浮盘骨架为若干壳体单元在一个平面内连接组成的圆形盘，壳体单元为上壳体1、下壳体2、隔板3组成的空心的结构，在边缘位置的壳体还包括边缘板5。
[0174] 在浮盘骨架内设置有若干填充泡沫4，填充泡沫4填充在壳体单元的空心的腔体内。并且，在本实施例中，所述填充泡沫4与所述壳体单元组成浮力单元。浮力单元并排连接组成所述全接液浮盘。
[0175] 在本实施例中，所述上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5采用玻璃钢材质制成。
[0176] 玻璃钢的制作方法：
[0177] 玻璃钢材质的制作方法与实施例3制作方法类似，采用树脂、短切毡、表面毡交替进行制作，形成了两毡+两布的结构形式。
[0178] 当玻璃钢制作完成后，其密度为850kg/m3左右。裁剪成隔板3，其尺寸可依据浮盘设计过程中的要求进行具体调整，其短边长度为浮盘浮力单元制作完成后的厚度，其长度与浮力单元的上壳体、下壳体2进行匹配。
[0179] 实施例5
[0180] 一种根据上述实施例所述的全接液浮盘的制作方法，包括：
[0181] 根据所述制作的上壳体1、下壳体2及隔板3的密度要求选择短切毡、玻璃布、表面毡及树脂制作玻璃钢，之后再调整尺寸形成上壳体1、下壳体2及隔板3。
[0182] 在本实施例中，可以通过裁剪等方式调整尺寸。
[0183] 将上壳体1、下壳体2、隔板3以及边缘板5搭建成浮板骨架，所述浮板骨架包括多个壳体单元，在每个壳体单元的上壳体1上开设螺纹孔6；
[0184] 在壳体单元的螺纹孔6内注入填充泡沫4；
[0185] 待填充泡沫4凝固后，通过螺栓密封所述螺纹孔6。
[0186] 实施例6
[0187] 矩形浮力单元7上设置第一螺纹孔和第二螺纹孔，分别位于浮力单元表面靠近两侧的位置，从而便于向其内部进行发泡阻燃聚氨酯的填充。
[0188] 浮力单元整体为一长方体，其长为b，宽为a。为便于浮盘的拼接与安装过程，浮力单元的宽度a(0.50m或0.55m)通常小于储罐的人孔内径(0.60m)，从而使浮力单元可以通过储罐人空进入储罐内部进行拼接安装。浮力单元的长度b(通常为2.0m)则是基于储罐和浮盘的直径，通过进行相关的结构设计进行确定。
[0189] h为浮力单元壳体的高度，其数值同样应小于储罐人孔的内径(0.60m)，便于将其放入储罐内进行拼接安装。此外，h的主要由浮盘整体的浮重比计算进行计算。GB 50341中规定内浮顶储罐浮盘的浮重比应大于2。因此，浮盘整体的浮重比可通过浮力单元的厚度h进行调节，但其厚度通常在60～100mm范围内。
[0190] 实施例7
[0191] 由于浮盘整体外形为圆形，位于浮盘中心部分的浮力单元外形为矩形，便于安装以及制作。位于边缘部位的浮力单元为扇形。该种浮力单元的外部弧线的弧度需根据浮盘直径进行确定，弧线的圆形为浮盘的圆心。
[0192] 异型浮力单元两条边的长度与长方体浮力单元的长度b与宽度a保持一致或是分别小于长方体浮力单元的长度与宽度。同样异型浮力单元两条边的长度同样小于储罐人孔的直径(0.60m)。
[0193] 当多个浮力单元制作完成后，将不同的标准浮力单元拼接在一起，形成如图4所示的结构。之后将标准浮力单元与异型浮力单元拼接在一起，形成浮盘的整体。
[0194] 本实施例所述全接液浮盘中，在上壳体1上设置有螺纹孔6，螺纹孔6不仅起到连接、密封的作用，还能够通过螺纹孔6注入填充泡沫4。此外，还可以通过打开该螺纹孔6观察浮力单元内部填充泡沫4的情况，判断其是否发生浮力单元壳体破裂而导致浮力单元渗漏现象。
[0195] 本实施例所述全接液浮盘中，隔板3在起到了支撑浮力单元外部壳体、降低浮盘壳体的弯曲应力的同时，将浮盘整体划分为了多个独立单元。将浮盘划分为多个浮力单元后，可降低浮盘因浮力单元壳体破损进液而导致浮盘出现沉盘等事故的风险，提升了浮盘整体的安全水平。
[0196] 内部填充的阻燃聚氨酯泡沫消除了浮盘壳体内部的潜在可燃气体空间，降低了浮盘因进液或是可燃性气体积聚而发生燃爆事故的风险。此外，阻燃聚氨酯泡沫具有密度小、隔热、保温的特性，进一步降低了浮盘的整体重量，提升了浮盘的浮重比。
[0197] 尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改，根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。
