考虑腐蚀储罐底圈壁板的时变可靠度分析

准确掌握在役储罐的健康状况可以为储罐维修维护提供决策支持。通过分析储罐底圈壁板强度失效的影响因素,建立底圈罐壁结构抗力的衰减模型;根据灰色理论建立非等间距GM(1,1)的底圈罐壁腐蚀速率预测模型,采用储罐历年的检测数据对底圈壁板的腐蚀速率进行预测,并对预测的精度进行检验;通过对实测数据的统计分析得到底圈壁板腐蚀深度及罐内液体载荷的分布特征,根据可靠性理论建立底圈壁板的时变可靠性模型,并利用广义随机空间内改进的一次二阶矩法求解可靠性指标。结果表明:底圈壁板的腐蚀深度和罐内油、水的高度符合正态分布;预测模型的拟合精度较高;储罐在服役22 a后其失效概率超过10-3,应对底圈罐壁进行适当的维修与维护。     

大型非锚固原油储罐地基材料选用与应力分布规律研究

建立了大型非锚固原油储罐三维空间非线性有限元模型,采用罐底和地基材料接触单元的方法替代罐底和地基材料弹性杆单元的方法模拟罐底和地基材料的接触力。以一台新建15×104m3储罐为分析对象,分析了储罐采用不同地基材料以及采用不同地基材料不同分布的情况下,壁板、开孔边缘和大角焊缝应力分布规律。为大型原油储罐应力分布最优化,地基材料的排布和选用提供了理论依据。     

工装卡具及新工艺在大型钢制储罐干式正装法中的应用

本文以2008年青海油田格尔木炼油厂新建2座5000m3外浮顶钢制储罐＂内脚手袈干式正装法＂施工为例,指出在罐底板、罐壁板等组对、焊接时,应做到严格按照组装、焊接工艺及相关规范施工外,同时应结合现场实际施工条件、各部件和工装部位的结构特点,采用合理有效的工装卡具及施工方法,这样可以有效地提高工作效率,减少焊接缺陷的产生,从而确保储罐施工中各项几何尺寸符合质量标准要求,进而是工程快速,保质保量的完成.     

大型储罐罐壁板焊接变形的分析和控制

通过南三油库储罐建设工程10万立方米浮顶罐的罐壁板纵焊缝和环焊缝焊接角变形对罐壁板垂直度的影响分析和实践控制,对油罐罐壁板焊接角变形控制工艺进行了研究,总结一套较完整的罐壁板焊接角变形控制工艺方法,使储罐的罐壁板垂直度质量得到了有效保证,从而保证了10万立方米浮顶罐的正常投产使用。     

大型储罐底板的施工方法

<正>0.引言大型储罐节省钢材、减少占地面积、方便操作管理、减少储罐附件及管线长度。储罐大型化发展是一种必然趋势。罐底是大型储罐的主要组成部件,其安装在油罐基础上。如果基础沉降均匀,罐底中间部分受力很小,但由于受到壁板的影响,底板的边缘部分受力状况却十分复杂,故边缘板的厚度应比中幅板略有增加。再者,大型储罐底板面积大,包含焊缝数量多,焊缝较长,排板方式多样化,如果施工措施不当,很容易引起焊接变形,甚至出现质量事故。下面介绍一下储罐底板的施工方法。1.底板的组装     

中小型圆柱形贮罐壁板变形分析与对策

分析了中小型圆柱形贮罐安装过程中的罐壁板变形的原因,提出了环焊缝间隙差主要是造成罐壁板垂直度超标的原因的新概念;为防止罐壁板垂直度同、圆弧度和内凹等超标缺陷的出现,从下料、滚板、吊板、围板、加胀圈、组装和焊接等方面,提出了具体的预防措施;同时提出了胀圈撑力估算公式和胀圈断面尺寸要求,为指导生产提供了参考依据。     

大型储罐壁厚计算的探讨分析

1　前言储罐的设计越来越趋向大型化 ,能够合理、科学、安全地设计、制造和使用大型储罐 ,显得越来越重要。本文就大型储罐壁厚的计算 ,从计算方法、操作和充水试验时的许用应力、焊缝系数的选取等几个方面对中国标准ＳＨ3 0 46和美国标准ＡＰＩ65 0进行了分析和比较。2　设计计算方法ＡＰＩ65 0中储罐壁厚计算有两种方法 ,“一英尺”法和变设计点法。“一英尺”法 ,是以高出每圈壁板下端 0 .3ｍ (约为一英尺 )处作为一个固定的设计点进行计算。用“一英尺”法计算壁厚时 ,对直径较大的储罐 ,壁板的实际应力与许用应力相差较大。一般情况下 ,最下两圈壁板的实际应力接近按 2 /3屈服点取的许用应力或略有超过 ,而上面几圈壁板的实际应力均比许用应力小 ,显得有些保守 (最上面几圈壁板的名义厚度不是计算壁厚所确定 ,而是由刚度等因素所决定 ,本文所述不涉及这几圈壁板。以下同 )。变设计点法是以壳体的弹性移动为基础 ,这种方法考虑了罐底板的约束对罐壁受力的影响以及较厚的下层罐壁对较薄的上层罐壁的影响 ,从而使每圈壁板的最大应力点位置上移 ,其核心就是力求找出各层壁板的最大受力点 ,每一圈壁板都采用可变的设计点计算壁厚 ,...     

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。     

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。     

大型钢油罐内桅杆倒装施工

1994年,我单位承揽了马鞍山市石油公司的油库建安工程,其关键是6台3000m~3对接钢油罐的安装。油罐为3台贮存柴油的拱顶罐和3台贮存汽油的内浮盘拱顶罐,其内径为φ18m,高14m,重68t,采用δ6、δ8、δ103种规格钢板共8带板组成。根据目前的施工方法,油罐安装可采用正装法或倒装法,倒装法又分气顶倒装、油压顶升倒装、内外桅杆倒装等多种方法。结合油罐特征、施工场地及我单位机具情况,确定采用内桅杆倒装法施工。 一、工艺原理 通过均布在罐内一周,头部挂有千不拉的若干根管子桅杆来提升与     

高强度U肋加劲钢板残余应力测试及模拟分析

为研究Q420级高强度U肋加劲钢板纵向焊接残余应力分布特点及影响因素,利用切割法对U肋加劲钢板进行了纵向残余应力测试,通过三维实体热弹塑性有限元模型和单元生死技术模拟了焊缝填充和焊接过程,比较分析了高强度钢和普通强度钢的残余应力分布特点,探讨了母板厚度及U肋的厚度、间距、宽度、高度对加劲板焊接残余应力的影响.研究结果表明,U肋两侧的焊接先后顺序并不影响加劲板的残余应力分布;非焊接区域残余压应力峰值和分布特点与板件材料的屈服强度基本不相关;板件厚度、U肋顶宽和U肋高度是影响高强度U肋加劲钢板焊接残余应力的主要因素.     

基于超声Lamb波技术的储罐底板缺陷检测

 针对储油罐底板长期服役过程中罐底边缘板常发生腐蚀的情况,研发出一种超声Lamb波检测技术,开展了相关实验研究并设计了一套储罐检测自动化装置。对14mm大厚度钢板进行了仿真分析,计算出激发角度曲线,得出其A0模态Lamb波最佳激发角度为70°。设计加工了某2万m³成品油储罐底板1:1实验模型,并使用设计的UT350平板导波检测系统在该模型板上开展了实验,当激励信号频率为490kHz时检测结果最佳。实验结果表明Lamb波A0模态的低频脉冲信号能实现对大型钢板的缺陷检测,具有较好的缺陷识别能力。设计了一套能紧贴储油罐壁自动行走的储罐底板自动化检测装置,该装置可根据储罐边缘板自动调节传感器角度和压紧力,能根据检测效果调节行走速度。实现了对储罐底板缺陷连续、高效、稳定的在线检测过程。研究结果和设计装置实现了对储油罐底板缺陷检测,为储罐安全运行提供了保障。     

大型浮放储罐三维地震动响应分析

以15×104 m3浮放储罐为例,应用ADINA有限元软件,采用弹簧单元模拟地基,在三维地震激励下分析储罐的地震动响应.结果表明,沿着罐壁的高度方向加速度具有放大效应,且场地越软储罐罐壁加速度放大响应越小;液体晃动波高越大,基底剪力越大.按照水平地震激励计算的液体晃动波高和基底剪力较三维地震动计算结果偏小,因此建议储罐设计时要考虑多维地震动的影响.     

大截面超厚钢板型钢梁的加工技术

铜仁市市直机关综合办公1#楼造型为圆弧形,框架剪力墙结构,转换连接层采用型钢砼梁转换,型钢梁、柱采用55厚Q345—CZ板;单件最重,吊装高度最高、构件最长,在贵州省属首例。经多次认证,采用工厂化制作,现场组装吊装、节点焊接节,现场检测,有效地保证了工程质量。     

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。     

基于遗传算法的水火弯板工艺参数预报方法研究

以钢板加工时间和铜板收缩率曲线拟合优度作为两个目标函数．建立水火弯板工艺参数优化问题数学模型,并应用权重系数变化法．将问题转化为单目标优化问题．基于分层遗传算法（HGA）,应用三次样条插值、误差分析等方法,将目标函数转化为群体中个体的适应度函数．由加热线条数、相邻加热线之闻距离（加热线间距）和加热线收缩量作为3个约束条件,构造分层遗传算法编码,并且内外层编码在遗传运算时分别采用不同的遗传算子,最终得到钢板水火弯板加工工艺参数预报结果．经算例验证,该方法可以对船体外板作出良好的水火弯板工艺参数预报．     

Q235钢密封罐法稀土催渗氮化层的组织与耐蚀性能

针对常规气体渗氮工艺氮原子扩散速度慢的问题,采用密封罐法,以尿素为渗氮剂、稀土做催渗剂,对Q235钢进行570 ℃×4 h渗氮实验.利用金相显微镜、X射线衍射仪和电化学工作站,研究分别加入1、3和5 mL稀土时,渗氮层的组织和耐蚀性能.结果表明：稀土催渗能增加渗氮层中白亮层厚度,并明显改善氮化层的耐蚀性能.但稀土加入较多达5 mL时,组织开始疏松,加3 mL稀土时白亮层组织致密,耐蚀性能较佳.Q235钢渗氮层主要由ε-Fe3N相和γ ＇-Fe4N相组成,与常规氮化相比,加稀土催渗后,氮化层中ε相数量增加.密封罐法可以实现Q235钢的快速渗氮,在尿素渗剂中加入稀土后能明显增加渗氮层厚度,并改善耐蚀性能.     

钨球正撞击下低碳钢板的极限贯穿厚度研究

研究低碳钢板在钨球正撞击下的极限贯穿厚度.采用6射弹弹道极限试验数据处理方法通过试验获得Φ6.0 mm（93 W）、Φ7.0 mm（93 W）、Φ6.0 mm（95 W）和Φ7.5 mm（95 W）共4种钨球对6种不同厚度Q235A钢板正撞击下的弹道极限速度和极限贯穿厚度范围.采用Autodyn软件进行了同试验条件下的数值仿真,仿真模型被验证后,通过仿真获得了极限贯穿厚度范围,同时分析了钨球正撞击侵彻过程中的能量转换规律.基于能量守恒,建立了钨球对低碳钢板正撞击下极限贯穿厚度的计算模型.采用所建立的计算模型计算得到:Φ6.0 mm（93 W）、Φ7.0 mm（93 W）、Φ6.0 mm（95 W）和Φ7.5 mm（95 W）4种钨球正撞击下Q235A钢板的极限贯穿厚度分别为16.95,19.17,17.30,21.50 mm,计算结果与试验和数值仿真所获得范围误差不大于10%.研究结果为杀爆战斗部毁伤元的设计提供了基础数据以及方法支撑.      

武钢焦化氨水回收设备腐蚀研究

通过X射线粉末衍射(XRD)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析对武钢焦化氨水回收设备腐蚀问题进行研究,采用全浸动态挂片试验和极化曲线法研究Q235-A碳钢试样在模拟现场工况条件下的腐蚀情况.结果表明,武钢焦化氨水回收设备的腐蚀主要为硫离子和氰根离子所致.     

钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀行为研究

弱碱三元复合驱(ASP)技术在提高原油采收率的同时由于诸多优点,已逐渐取代以往强碱三元复合驱技术在大庆油田应用.但目前国内外对ASP的研究还仅限于驱油效果,而对其溶液的腐蚀行为的研究甚少.ASP采出液中弱碱三元成分的存在,会提高钢的腐蚀性且腐蚀情况复杂.本文采用腐蚀挂片试验法、电化学测试等测试技术系统研究油田管道用钢(10钢、20钢、45钢、1Cr18Ni9Ti、X70钢)和储罐用钢(Q235钢)在不同浓度、不同温度三元复合驱溶液中的腐蚀行为,测试钢在不同pH值的ASP溶液中的交流阻抗图(EIS),获得腐蚀动力学相关参数,用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等技术分析腐蚀产物形貌并确定腐蚀产物成份,为钢在弱碱三元复合驱采出液中的腐蚀机理进一步研究提供依据.