大型储罐振冲碎石桩复合地基充水预压过程监测分析

对沿海某大型储罐振冲碎石桩复合地基充水预压过程监测资料进行了分析,探讨了充水预压过程中地基应力分布和变形特征.结果表明:用振冲碎石桩法加固后的储罐软土地基变形协调性良好,罐底最大平面倾斜16 mm,最大非平面倾斜7 mm;环墙基础钢筋内力最大值74 kN,仅为设计值的60%;罐底板桩土应力比在2左右;最大孔隙水压力系数0.27.由此可见,用振冲碎石桩法加固储罐软土地基是成功的,可在类似工程中推广使用.     

15万m3原油储罐方案优化设计

针对设计提出的3种储罐设计方案和已经实施的一套储罐方案,利用有限元程序进行了分析,这3种方案的总容积相同,但各段环板的高度和厚度有变化;采用大型非线性有限元软件ABAQUS,对4种方案的15万m3双盘式浮顶罐原油储罐的应力进行了分析,计算得出了储罐的应力分布;通过应力分析比较,确定比较合理的设计方案。对于确定的设计方案,使用相关规范进行了应力评价,罐环板能够满足要求。储罐底板应力比较小,边缘底板与侧壁焊接部位的内侧应力很高,应力值超过材料的许用应力,但将应力分类后,应力能够满足相关法规要求。     

双盘外浮顶原油储罐组装要点

目前。现场组装大型金属原油储罐,基本上采用内脚手架正装法和水浮正装自动焊法两种方法,在惠州炼油项目原料罐区建设中,8台10×104m^3（Ф80000×21800）双盘外浮原油储罐就是采用内脚手架正装法现场组装,各储罐第一圈壁板到第六圈壁板采用高强度钢板08MnNiVR,罐壁第一圈为带开孔的壁板,采用高强度钢板08MnNiVR-SR,第八圈、第九圈采用国产Q235-B铜板,两者之间第七圈的焊接采用低合金钢板16MnR过渡：罐底弓形边缘板采用高强度钢板08MnNiVR-SR,罐底中幅板、浮顶用铜板采用Q235-B,抗风圈、加强圈及其它附件结构以Q235-B材料为主。     

基于FLAC3D的海南原油商业储备基地工程罐组桩基位移分析

拟建海南原油商业储备基地工程原有地基不能满足上部结构的承载力,应进行地基处理或采用桩基.上部①层素填土为软弱土层,承载力和变形不能满足拟建罐和附属配套装置,故建议对①层素填土进行强夯处理,以提高浅部地基土的土层强度及压缩性能.拟建8座原油储罐宜采用CFG桩复合地基方案.以④层砂岩为桩端持力层.最后采用FAC3D对桩基在不同桩顶附加应力条件下的位移进行数值模拟分析.     

大型LNG储罐外罐环向预应力筋布置优化

大型LNG(液化天然气)储罐的外罐采用预应力混凝土结构,用来负责收集由于偶然原因从內罐中渗漏出的液化天然气。內罐在泄漏状态下内力分布和变形较为复杂。我国LNG事业起步较晚,国内对大型LNG储罐外罐的研究较少,尚不能完全自主设计大型LNG预应力储罐。为打破大型LNG储罐国外技术垄断,实现国内自主设计提供理论依据,以某16万m3LNG储罐为例,应用大型有限元软件ANSYS对內罐泄漏状态下的外罐进行有限元分析。根据內罐泄漏状态下外罐应力和变形规律,逐步优化外罐环向预应力筋配置。最终提出合理的环向预应力筋布置方案。     

基于数值模拟的大型原油储罐热辐射响应研究

为了得到一定热辐射条件下储罐的失效时间,对大型原油储罐在热辐射作用下的热响应进行研究,提出基于数值模拟的分析方法。利用FDS软件构建10万m~3原油储罐燃烧模型,模拟得出邻罐所受到的热辐射强度分布;利用ANSYS软件构建10万m~3原油储罐受热模型,分析储罐受到热辐射时的温度场分布;考虑储罐钢材的热物理性质,分析储罐在考虑热应力和不考虑热应力这2种条件下各自的失效时间。研究结果表明:考虑热应力时储罐经过245 s便发生失效,不考虑热应力时储罐理论失效时间超过3 600 s,可见大型原油储罐区火灾事故中热应力是储罐受热失效的关键因素。     

大型储罐地震作用下罐壁抗失稳可靠度分析

大型储罐在地震作用下的典型破坏形式是"象足"屈曲破坏,而轴向压应力是"象足"屈曲破坏的主要因素。结合实际工程情况,运用大型通用有限元分析软件Adina对大型储罐在不同地震烈度、储液深度下的罐壁轴向压应力进行地震作用下的数值模拟,并运用可靠性分析的JC法,分析大型储罐不同储液深度、不同地震烈度下的罐壁抗失稳可靠度情况。结果表明:在同一地震烈度下,随着储罐储液深度的增加,储罐罐壁的轴向压应力将随之增大;大型储罐同一地震烈度下储液深度越大,罐壁轴向抗失稳可靠度越低;在实际工程设计中应该首先进行工程场地地震安全性评价,尽可能避开地震带。     

浅谈大型储罐底板焊接及变形控制措施

大型储罐在石油化工装置中是不可缺少的设备之一,而罐底严重的焊接变形会降低储罐的承载能力及稳定性,甚至使罐底底板报度.因此,罐底是整个储罐的要害部位,关系到整个储罐制作安装的成败.本文就大型储罐底板焊接及变形控制措施进行了探讨.     

直击雷作用下浮顶储罐的电压分布

制作了大型浮顶储罐的等比例模型,研究了储罐模型浮顶在直击雷作用下,使用1根和6根铜编织带时储罐浮顶中心、浮顶边缘、罐壁及罐底各点对地电压分布情况,还使用有限元电场分析软件对储罐罐体以及浮顶上的电压分布进行了计算.结果表明,增加铜带数量可以有效降低浮盘和罐壁间的电位差,从而在一定程度上减少电火花的产生.     

CaCl_2型采出水对原油储罐底板的腐蚀影响分析

针对吐哈油田原油储罐底部穿孔泄露影响油田正常生产及安全的问题,开展了腐蚀过程及影响因素分析研究。在原油储罐内进行现场挂片120 d后计算失重腐蚀速率,应用扫描电镜(SEM)分析腐蚀挂片表面的微观形貌,对储罐底部水溶液和储罐钢材进行成分分析,通过电化学方法研究了储罐钢的腐蚀过程,并测试Cl-和Ca2+对钢材的腐蚀速率影响。结果表明,挂片在罐底水溶液中出现不均匀的坑蚀,挂片失重速率为0.22 mm/a,电化学测试腐蚀速率为0.15 mm/a,瞬时腐蚀速率有增加趋势,碳钢表面出现二次钝化溶解现象,在罐底介质中Cl-和Ca2+的增加会加速腐蚀。为原油储罐底板腐蚀泄露的分析及治理奠定了基础。     

基于Gumbel极值分布的大型原油储罐剩余寿命预测

储罐的剩余寿命是预测储罐的未来工作能力,预测储罐未来腐蚀发展趋势和壁厚减薄趋势。预测其在满足剩余强度及其安全性要求前提下储罐的剩余寿命。根据储罐的腐蚀特点,储罐的最大腐蚀坑深服从Gumbel I型最大极值分布。基于最大极值分布和概率统计,推导出储罐剩余寿命计算公式。储罐的剩余寿命由储罐中幅板的剩余寿命决定。分别采用API653和API 650的规定确定罐底板和罐壁板的最小允许厚度。在0.99、0.999和0.999 9的可靠度下储罐A的剩余寿命分别为25年、20年和17年。与国外标准进行对比,国内标准对储罐检修周期的规定相对保守。提出的剩余寿命预测方法对于确定储罐检修周期具有参考价值。     

原油储罐防腐失效分析与研究

原油储罐是石油化工联合企业的龙头设备,对实现石化装置的正常运转有着直接的影响。近些年,国内石油用量不断增加,原油储罐的在石化企业中占有的地位也越来越重,然而,原油储罐的腐蚀问题一直是制约其使用寿命的主要原因,因此,对原油储罐进行防腐措施是一项非常关键的工作。本文就原油储罐防腐失效进行了分析与研究,对原油储罐的防腐措施提供了一些建议,希望对做好原油储罐的防腐措施,延长储罐寿命有一定的参考意义。     

基于太阳能的原油储罐加热系统数值模拟

分析基于太阳能的原油储罐加热系统的应用前景.分析其传热过程,建立基于太阳能的原油储罐加热系统数学模型,将太阳能简化为集热板平面的温度分布,利用CFD软件对其进行数值模拟.研究结果表明:(1)由于水温分布的不均匀性造成的密度差成为水由水箱流向储罐内输水管进行流动加热原油的动力.(2)经长时间加热,原油储罐内的温度有所提升...     

原油储罐油水界面动态检测系统的研究

设计了油水界面动态检测系统.利用数控执行机构带动微波探头在原油储罐内作垂直匀速运动,通过对原油储罐含水率的动态检测,准确地反映出油水乳化带的状态和位置信息,测量出储罐内油水界面的位置,从而确定储罐内原油、水和乳化液层的位置和体积.采用400 MHz激励信号的微波探头,可实现0～100%原油含水率的动态测定,含水率测量误差≤±2%.在20 m范围内,油水界面的位置测量误差小于±10 mm.     

运动罐体内液体晃动的双向流固耦合数值分析

针对部分充液运动罐体内液体晃动对罐车运输安全的问题,以带有单个防波板的运动罐体模型为基础,采用双向流固耦合方法,对运动罐车在刹车过程中罐体内液体的晃动现象进行了数值分析,研究了不同材料防波板在载液罐体内的受力情况,以及在刹车制动过程中罐体内气液两相分布状态,从而获得了采用单向耦合方法不能获得的罐体结构应力随时间的变化历程.研究结果表明:罐体端面受力随着充液比的增加而增大,当充液比为0.8时,罐体的总体受力最大;对于不同材料的防波板,当防波板变形较小时,其对罐体端面和罐体整体受力的影响相对较小,防波板的最大剪切应力随着材料剪切模量的增大而非线性减小.     

氧化铁脱除H_2S的固定床反应器研究

原油在储存、输运过程中会产生油气挥发和H2S气体逸出,对周围环境影响严重,为此提出了采用氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的工艺.针对氧化铁吸附脱除原油挥发气中H2S的固定床脱硫反应器建立了数学模型,利用COMSOL软件进行了求解,模拟计算出不同条件下固定床脱硫反应器的穿透曲线,并与实验值进行了对照,同时进一步探讨了吸附容量的影响因素.研究结果表明:采用的氧化铁脱硫剂在空速为1500h-1至4200h-1的范围内,穿透硫容随着空速的降低而增加;空速再度下降会导致穿透硫容减小;穿透时间和穿透硫容随温度的升高而增大.另外,在相同空速下,进料H2S浓度的变化只改变穿透时间,不影响硫容的变化.     

局部效应影响的贮油罐抗震分析

利用豪斯纳理论对贮油罐罐内的液体作了近似处理,按有限元法考虑了回转壳的刚度阵及质量阵与贮油罐中液体的刚度阵及质量阵的组合,在此基础上重点分析了贮油罐的地震局部动力效应,即单元上连续质量惯性力的影响,对地震波激励下贮油罐的动力响应作了有限元分析,获得了一些有意义的计算结果,对贮油罐的设计有一定的参考价值．     

相变蓄热水箱蓄热性能数值模拟研究

在封闭静止的蓄热水箱中添加相变材料可以增加水箱热容量、延长水箱升温时间。分别建立了有、无相变单元蓄热水箱的物理模型，利用有限体积分析法对蓄热水箱加热过程进行数值模拟，探讨了封闭水箱加热过程中相变单元的熔化规律和相变单元对水箱温升的影响规律。研究结果表明相对于纯水蓄热水箱，当蓄热水箱中加入占水箱容积9.05%（体积分数）的相变单元、其平均温升29 K时，蓄热水箱的整体热容量提高了25.58%，加热时间延长了1 100 s；蓄热水箱内只在垂直方向上存在热分层，导致含有相变单元的蓄热水箱较高位置处的相变单元先熔化，降低了较高位置处水的温升速率，使得相变蓄热水箱和纯水蓄热水箱的热分层剧烈程度存在差别；以最大温差值作为判断水箱热分层剧烈程度的依据，不同加热功率下相变蓄热水箱的热分层特征变化规律大致相同，但加热功率越大，热分层现象越剧烈。     

基于弹性分析法的大型储罐罐壁应力计算

运用短圆柱壳挠曲线微分方程,基于变形光滑连续条件,建立用于计算大型储罐罐壁应力的弹性分析法力学模型,推导阶梯厚度壳轴向应力的计算公式,得到详细的计算过程。采用此方法,以容积为15×104m3大型储罐为算例进行验算,并对有限单元法数值计算结果和现场实测数据进行对比。结果表明,该方法能够较精确地计算罐壁应力,可以为罐壁设计与校核提供参考。