储罐罐体升起分析与对策

本文对某工程中开工酸槽罐体升起进行分析，提出防止罐体升起的若干对策供今后设计采用。     

150000 m3浮顶油罐国产化设计展望

阐述了目前国内大型原油储罐国产化设计的基本现状 ,简要探讨、分析了储罐材料的选择、储罐结构设计、罐体应力分析、设计标准的选取等相关问题 ,并对今后国内 15万m3浮顶油罐的国产化设计提出了建议。     

基于有限元等效模型的大型膜顶搪瓷拼装储罐安全性分析

为了提高储罐的安全性,建立了大型膜顶储罐的等效分析模型,分析不同工况下罐体壁板及其零部件的应力及变形,探究拉筋带数量、中心立柱高度等对罐体的应力及变形的影响规律,求解得到了其最优值。结果表明：在膜顶拼装储罐未产气加上雨雪天气影响等极端工况下,储罐的罐壁以及抗风圈发生失效,需要对储罐结构进行优化以提高罐体安全性;拉筋带数量和中心立柱高度是影响罐体安全性的主要因素,拉筋带数量增加到80根,中心立柱与拉筋带夹角增大到77.5°可以有效提高罐体的安全性;首层壁板厚度和膜压已为最优值,满足罐体安全性要求。所得结论可提高拼接罐体的可靠性,为后续拼接罐体的设计提供参考。     

LNG储罐焊接技术研究

LNG一般储存在-162℃,压力为0.1 MPa左右的低温储罐中,储罐的罐体呈现内外两层罐体结构。针对LNG储罐的特点,在焊接方法中主要采用埋弧自动焊和焊条电弧焊来实现储罐焊接,并对储罐焊接完成后进行焊接检验,对于不合格的焊接进行返修,最终保证LNG储罐的安全性和稳定性。     

大型立式储罐的结构应力分析

以大型立式圆筒型储罐为研究对象,采用简化建模研究大型储罐的结构应力,应用有限元软件ANSYS,对罐体、地基和基础建立三维有限元模型。在结构静力的分析中,把储液等效成梯度压力,罐体与地基之间的相互作用采用了接触面的方式,得到了罐体、地基和基础的应力和位移情况。     

大型低温常压液化石油气储罐的设计

本文对大型低温常压液化石油气储罐的设计制造进行了分析,并对罐体在制造过程中的检验内容,执行规范进行了介绍。     

大型拱顶网壳储罐结构设计与稳定性计算

随着成品油储罐的大型化发展,采用空间网壳结构作为储罐罐顶已成为必然趋势。虽然网壳结构在建筑行业已有成熟的理论和设计经验,但如何应用于大型储罐还存在很多技术问题。比较分析现有大型网壳结构形式的优劣,针对大型拱顶网壳储罐结构特点,给出网壳顶网格类型、杆件截面、节点形式的选型意见;为提高网壳顶与下部罐体连接的安全性,自主提出一种可用于大型拱顶网壳储罐的新型支座结构;研究网壳顶整体稳定性的计算方法,采用考虑几何非线性的荷载-位移全过程分析方法,计算得到拱顶网壳储罐结构的临界失稳荷载,分析下部罐体、不同约束方式和不同安装偏差对拱顶网壳稳定承载力的影响;并依据JGJ7-2010《空间网格结构技术规程》等建筑行业规范标准,以一50 000 m3大型拱顶网壳储罐为例对稳定性计算进行案例分析,验证相关规范同样适用于储罐网壳。     

常压立式油气储罐碎片撞击及防护措施研究

掌握油气储罐受碎片冲击的失效机理,并提出可行的安全防护措施,对进一步提高油气储罐在极端条件下的安全保障意义重大。应用LS-DYNA软件模拟计算探究了块状碎片对圆筒形储罐实体撞击失效过程中影响其损伤程度的主要因素,揭示了罐体被碎片撞击侵彻失效的典型特征,并提出了在储罐之间架设一定高度的爆炸碎片撞击防护网的安全保障提升措施。为了定量论证架设安全防护网的防护效果,建立了新的引入撞击防护安全网的Monte-Carlo撞击概率求解模型,对目标罐体的撞击概率重新计算。结果显示,安全防护网的高度与防撞击概率呈线性回归关系,架设6 m高的防护网就可使爆炸碎片撞击概率较无防护网时降低近一个数量级。     

基于ANSYS/Workbench的LPG覆土罐有限元分析设计方法

LPG覆土罐是一种新型的LPG储存设备,介绍了该种储罐的设计方法,并运用ANSYS/Workbench分别对设计工况、耐压试验工况、地震工况和覆土工况下,罐体的全模型进行有限元分析计算。计算表明,设计工况、地震工况以及耐压试验工况下,罐体的应力分布主要集中在靠近气室和人孔大开孔影响区域内的结构不连续位置,覆土工况下罐体结构的应力分布主要集中在加强圈的中部。LPG覆土罐的设计应重点考虑气室和人孔的尺寸和布局,降低该区域的应力水平,防止结构发生塑性垮塌失效。同时,覆土施工过程中还应适当控制覆土对罐体产生的冲击作用,防止罐体结构发生失稳破坏。     

SUS304薄板不锈钢的焊接

1993年,我厂承接了一批不锈钢储罐的制作任务,罐体简图见图1,罐体材质为SUS304不锈钢,板厚为1.6mm,整个罐体由筒体和锥体组成,共有两条纵缝和一条环缝。     

垂直提升货柜托盘的弹性变形及解决办法

垂直提升货柜是物流仓储设备之一,托盘重载弹性变形问题是垂直提升货柜的关键问题。文章描述了托盘弹性变形的不良结果,对托盘进行了静态有限元分析,并且提出了解决办法。这可降低垂直提升货柜的故障率,提高产品质量,很有实用价值。     

基于伴随方法的高速列车头型气动优化

为改善高速列车明线运行时的气动性能,基于伴随方法和径向基函数网格变形技术,开展高速列车头型气动优化设计。采用径向基函数网格变形技术,避免列车头型优化过程中的网格重复生成,提高头型优化的效率。通过伴随方法求解目标函数对列车头型的敏感度,无须定义任何的头型设计变量,避免人为指定设计变量对优化结果的影响。将网格变形技术、伴随方法及计算流体动力学（Computational fluid dynamic,CFD）方法相结合,构建高速列车头型优化设计流程,选取整车气动阻力和尾车气动升力为优化目标,对高速列车头型进行多目标气动优化设计。结果表明：伴随方法可以有效地应用于高速列车的头型优化;优化后,在满足约束条件的情况下,列车的整车气动阻力减小2.83%,尾车气动升力减小25.86%;气动阻力减小主要位于头尾车流线型部位,中间车和头尾车车体气动阻力基本保持不变;尾车气动升力减小主要位于流线型部位,尾车车体向下的升力绝对值也有所减小。     

关于静载作用下大型储罐罐壁的合理设计

罐壁是大型储罐的重要部件,其设计是否合理决定着整个储罐是否安全和经济。目前各国大型储罐的设计准则不同,设计结果也有差异。分别根据中国标准GB50341--2003的设计方法与美国标准API650--2007中的“变设计点法”,对容积为1×10与2×10^6m3的2个受静载作用的大型储罐进行设计,并比较两种设计方法的差异,同时通过有限元软件ANSYS对罐壁进行优化设计,以期得到更经济可行的设计方案。     

引信贮液瓶冲击特性研究

利用MSC.Patran为前后处理平台建立冲击模型,MSC.Dytran为求解器对某引信电源贮液瓶体结构进行抗冲击特性及动力学响应研究,并对计算结果做了进一步分析。结果表明,瓶底凹槽边缘区域是载荷敏感区,塑性变形更容易在此发生;瓶底冲击应力峰值随冲击距离和加速度的增加而增大,但当凹槽厚度增加较大时,冲击距离的改变对应力峰值的变化趋势没有显著影响。     

大型储液罐的地震反应初探

随着大型储液罐在石化工业的广泛应用,其震害分析变得极为重要。利用ANSYS软件在空锚固式储液模态分析的基础上,输入模拟的地震加速度反应谱,得出了横向地震力作用下的较为精确详尽的储罐响应结果,直观的再现了空储液罐在地震力作用下的受力情况和薄弱环节,从而为储液罐的设计提供了可靠的依据,为进一步分析大型储液罐充液状态时的地震反应起到抛砖引玉的作用。     

球形储罐焊接角变形的控制

在分析球形储罐焊接角变形产生原因的基础上,从焊接坡口形式、刚性固定方法和焊接顺序等方面探讨了减小和控制焊接角变形的工艺措施。     

5万m~3LNG储罐9%Ni钢的焊接和质量控制

结合5万m3LNG低温储罐的建造,对9%Ni钢的埋弧自动横焊和手工焊条电弧焊进行了大量的工艺试验,试验表明,采用ERNiCrMo-4焊丝、相应的焊剂和合适的焊接规范能得到性能合格的焊接接头,并能实现自动焊接。介绍了大型LNG储罐9%Ni钢底板和壁板安装制造的焊接工艺及焊接顺序,控制了内罐的焊接变形;并介绍了9%Ni钢焊接质量检验的过程和射线检验采取的有效措施,保证了5万m3LNG储罐的施工质量,为LNG储罐施工的焊接检验积累了经验,对LNG储罐的建造具有重要的实用价值。     

中间罐车升降导向装置的改进

中间罐车在使用时发现经常会出现升降过程中升降架卡阻的情况,造成工作中断,通过对中间罐车升降导向装置的改进,优化了结构,改善了导向装置的可靠性,降低了整车重量,使用更可靠,结构更合理。     

大长径比多绳卷筒的设计

升船机上大长径比多绳卷筒要承受由船厢侧和平衡重侧的多根钢丝绳拉力而产生的弯曲应力,并承受较大的扭矩载荷,其弯曲应力和扭矩载荷较常规起重机卷筒要大数倍以上。作为升船机上的关键受力部件,卷筒要承受超常规的弯曲应力和扭矩,还需控制其承载时变形。文中卷筒设计采用双头出绳共槽钢丝绳卷绕方式,以减少卷筒长度,并采用短轴式卷筒加内支承板方案,以增加卷筒的整体抗弯性能,最后通过有限元法验证卷筒设计方案的可行性。     

ANSYS在大型储油罐上的应用

大型储油罐是储存或盛装原油、成品油的设备，在化工、石油等行业得到了广泛应用，但也是经常发生事故的地方。本文采用有限元法对大型储油罐进行有限元分析及优化设计，并对其最大应力集中处进行了应力评定和强度校核。同时对储油罐筒体壁厚和浮顶厚度进行了优化设计。经校核，该大型储油罐在正常操作运行过程中是安全的，在工艺、制造及条件允许的情况下，应该尽量减少储油罐筒体壁厚，以迭到结构轻量化的优化设计目标，但应该增加浮顶厚度。