10万m^3原油储罐的应力测试及分析

10万m^3原油储罐是国内目前最大的油罐,为了获得大角焊缝和第一、二圈罐壁等关键部位的应力分布情况,并检验设计的合理性和运行的安全性,对其中一台进行了应力测试和评定。结合大型油缸及现场的特殊情况,测试采用静态电阻应力－应变的方法。理论分析和计算表明,被测点油缸外壁的环向应力测试值与理论计算值基本一致,环向应力的最大值出现在第一圈罐壁与第二圈罐壁连接处的上侧。按分析设计标准对油罐进行评定的结果证明,该油罐设计合理,在正常的操作条件下应力水平完全满足强度要求。测试所采用的方法和得到的结果对今后10万m^3及10万m^3以上油罐的设计和测试有一定的参考作用。     

15万m~3浮顶油罐设计技术探讨

介绍了国内外大型油罐的发展趋势,我国近10年来大型油罐建设情况。结合国内已建成投产的大型油罐现状、单罐罐容的确定方法和15万m3浮顶油罐的设计计算,对目前已建15万m3浮顶油罐的罐容及结合现行标准规范,进行综合分析,提出15万m3浮顶油罐合理的规格尺寸。进一步论述了15万m3浮顶油罐在选材、设计计算、罐壁与罐底连接处的大角焊缝的受力分析和焊缝结构的优化,以及制造中的主要技术问题。并建议对大型油罐的关键部位及部件进行安全评定。     

5万m^3浮顶油罐举升技术研究

油罐整体举升技术与工艺能否应用于5万m3浮顶油罐,是继2万m3浮顶油罐成功举升之后又提出的新问题.文章设计了5万m3浮顶油罐整体举升的方案,对不同工况的方案进行了稳定性和强度校核计算,并进行比较,提出了优选方案.试举实测结果表明,油罐底板边缘板和罐壁的最大应力与最大垂向位移基本符合计算结果,表明该技术方案具有可行性和安全性.     

15×10~4m~3国产钢板浮顶油罐应力测试分析

B610E(08MnNiVR)是上海宝钢集团研发的大线能量焊接用低合金高强度钢板,主要用于建造大型石油储罐,替代进口钢板。对采用B610E钢板建造的15×104m3浮顶油罐采用静态电阻应变测量技术进行应力测试,获得了罐壁板与罐底板应力实测数据。采用组合圆柱壳法理论计算罐壁板应力和采用基于沉降差有限元模型数值分析罐底板应力,并将计算应力曲线与实测应力进行比较,发现计算值与实测值总体吻合较好,并初步分析了大角焊缝区域十一个测点峰值应力存在差异的原因。最后对实测应力进行了评定,结果表明,采用国产钢板B610E制作的15×104m3浮顶油罐结构强度满足要求。     

基础有宽混凝土环梁时固定顶油罐罐顶装油的理论研究

基础有宽混凝土环梁固定项油罐罐顶装油时，最危险的部位是罐底板。对圆柱形金属油罐包括罐壁底圈板、角焊缝和罐底边缘板组成的下气或强度是金属油罐设计的关键。众所周知，对大容量油罐的基础来说，混凝土圈的中心线应与油罐最下层的罐壁析中心线相重合。这样装油时可能使油罐外侧的罐底边缘板翘起而脱离基础，因此罐底边缘板的计算显得特别重要。通过理论分析，罐底边缘板的计算方法可分为不翘起和翘起两种。同时，对罐顶理论装油高度进行了分析。     

油罐应力分析的新方法及其计算验证

提出了把油罐边缘板与整个罐壁作为一个整体来进行应力分析的新方法，用其对实测过的１０万ｍ３油罐进行计算，计算应力值与实测应力值一致。该方法克服了将边缘板和整个罐壁分开考虑而忽略下节点与罐壁变截面相互影响的缺点。     

对内浮顶和拱顶油罐设计的若干看法

在内浮顶和拱顶油罐设计过程中,通过提高油罐储存系数值、罐壁环向通气孔改成罐顶边缘通气孔,增加油罐储存能力;将油罐腐蚀裕量不取成一定值、增大罐顶曲率半径,可降低油罐工程造价;对建造在海岸的油罐的风压值应按当地实测的台风瞬时风速来计算,提高对油罐弱顶结构的认识,来保证油的安全稳定性。     

一种新的大型油罐下节点计算方法

通过理论分析和应力计算提出一种新的大型油罐下节点计算方法,即Ⅰ型弹性地基与刚性地基梁耦合法,它适用于边缘板足够宽或边缘板与中幅板对接的情况.对秦皇岛100dam~3油罐进行的实测表明,边缘板应力的理论计算结果与实测结果相当吻合.故此对原油罐设计规范提出修改建议.即适当增加C(罐底边缘板伸出罐壁中心线的长度)有利于降低边缘板最大弯曲应力和下节点的应力分布.     

大型浮顶油罐罐壁的开孔与补强

介绍了10万m3及以上容量浮顶油罐开孔及补强情况,就目前JB／T4736-2002《补强圈》和GB150--1998《钢制压力容器》中对补强的限制以及SH3046-1992《石油化工立式圆筒形钢制焊接储罐设计规范》和GB50341--2003《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》中对补强的要求进行了分析。通过仿真对10万m3、12．5万m3、15万m3这3种规格油罐开400～1200mm孔进行了仿真计算,并给出了油罐开600～1200mm孔时有、无补强圈的应力分布情况以及开孔补强的具体做法和建议。     

10万m^3油罐基础沥青砂层设计施工的改进

秦皇岛输油公司在1985～1993年间,相继建成4台10万m~3圆形立式钢浮顶油罐。油罐内径为80m,罐壁净高为21.97m。在建罐过程中,我们不断总结经验,改进和完善设计及施工方法,尤其对罐基础沥青砂层的设计及施工方法的改进,取得良好效果,现介绍如下。 1 原沥青砂的配制及施工 1、2、3号10万m~3油罐基础的沥青砂层,皆采用10号建筑沥青配制。配比为砂:沥青=93:7(重量比)。1、2号油罐的沥青     

大型卧式LPG覆土压力储罐设计技术研究及仿真分析

针对国内大型卧式LPG覆土压力储罐设计技术空白现状,根据ASMEⅧDiv1&2和EEMUA190标准进行国内首例大型卧式LPG覆土压力储罐设计及仿真分析。结果表明:罐体热胀时,封头与罐壁相接处会出现较大应力,在罐体中间沉降时表面较明显;从地震工况和正常操作工况的对比可知,地震对罐体沉降有较大的影响,而对罐体的应力并不大;正常操作工况下和水压试验下,罐体材料均未达到材料屈服点,并有部分余量,可见罐体设计合理,能够适应在各种工况下工作。     

中国海油“CGTank~”大型LNG储罐技术体系与工程化应用

LNG储罐设计、建造工艺复杂,造价高,是能源领域中的尖端技术之一,长期由国外企业垄断。为了实现LNG储罐技术的国产化,作为目前国内最大LNG进口商的中国海洋石油总公司(以下简称中国海油),在借鉴国内外相关单位设计建设经验的基础上,经过多年科研攻关,成功研发了LNG储罐技术体系"CGTank~":①自主开发了成套计算软件,通过建立流固耦合的三维全息及多点接触模型,完成了对储罐全工况的计算;②引入欧洲规范,结合响应谱分析,创新了地震作用研究及内罐校核研究;③首次提出利用最大剪切破坏理论得到的主应力作为应力强度判别的标准;④形成了完全自主知识产权的大型LNG全容储罐技术包。"CGTank~"体系在天津LNG示范工程中完成了首次应用,由中国海油气电集团提供储罐设计核心技术,由海洋石油工程股份有限责任公司EPC总承包,目前项目已经通过了所有指标的测试,顺利运营。LNG储罐自主技术的应用前景广阔,有利于推动LNG产业的全面国产化进程。     

过火后大型原油储罐的强度评定

根据大型原油储罐在水压试验条件下的应力和变形的有限元分析,确定了大型原油储罐的关键部位。对其关键部位材料采用热处理的方式模拟火灾过程,得到过火后大型储罐材料的力学性能和过火温度之间的对应关系。对过火后的大型储罐进行强度评定的结果表明,过火后的大型原油储罐符合强度要求。     

液化天然气储罐用9％Ni钢设计许用应力分析

9％Ni钢板作为内罐材料被广泛应用于大型液化天然气（LNG）储罐建设中,目前国内LNG项目中9％Ni钢基本依赖进口。国内在进行LNG储罐设计时,许用应力取值差异较大,直接影响内罐壁厚的最终计算取值。以国内两个已投产LNG项目设计时9％Ni钢设计许用应力取值为基础,对材料许用应力取值上的差异进行了比较和分析。     

400m~3氧气球罐应力分析设计

简要介绍了国内首次用应力分析设计方法设计的 4 0 0m3氧气球罐。该球罐的设计成功 ,对球罐产品成本的降低、设计水平的提高及应力分析设计方法的普及具有一定的推动作用     

某催化裂化装置操作工况核算分析及对策

针对某200万t/a重油催化裂化装置的流化异常问题,结合该装置的实际生产记录及标定核算报告,对其反应-再生系统的主要操作参数及压力平衡进行了系统的核算分析,并提出了相应的改造方案。操作参数核算结果表明,应合理调整第一、第二再生器的主风分配比例,应将半再生催化剂输送线路中空气提升管的直径适当加粗。压力平衡计算结果表明,提升管反应器静压偏高,再生滑阀压降在设计值的低限;建议在再生斜管上加设1根脱气管以取代再生立管上的脱气罐。     

大型浮顶储罐雷击火灾预防技术现状及改进探讨

随着储罐设计建设大型化发展趋势,保障储罐安全运行、预防雷击火灾事故具有重要现实意义。大型浮顶储罐应特别注意防范密封圈雷击火灾。结合多次典型储罐火灾事故案例,分析储罐设计施工和运行维护中密封圈失效原因。分别从二次密封装置、设施电气连接、防雷接地检测等方面,阐述了国内储罐防雷技术现状及存在问题。介绍了储罐新型无油气密封装置、主动式氮气防护系统和雷电预警系统的设计理念和应用情况。分别从设计、施工、密封装置形式、储罐雷击火灾扑救和储罐安全管理模式等方面,提出了增强储罐预防雷击火灾风险的能力的措施和建议。     

液化石油气球罐腐蚀分析及管理

通过对炼油厂储存液态烃球罐的腐蚀环境及维修历史的分析、腐蚀介质对球罐腐蚀的类型及其机理的探讨,得出引起LPG球罐腐蚀主要因素是硫化物应力腐蚀。提出加强球罐日常运行中的腐蚀物检测、控制H2S质量浓度10mg／L内、H2S含量超标的LPG停留球罐时间不超过48h、腐蚀裂纹维修后球罐表面硬度控制在HB200内并且作应力消除处理及做好球罐防腐等方式,是控制硫化物应力腐蚀的现实可行的管理方法,可以消除长周期运行中球罐内可能的腐蚀介质对球罐带来的安全影响。     

水下微小位移的散斑测试方法

一种水下微小位移的激光散斑照相测试方法.标定恒温时水下微小位移的精度可以达到3%.在水面上1m高处以每秒0.2滴水的滴定速率的扰动下,从每次曝光1～10秒,能得到微小位移的双曝光散斑图.测量了16MnR板试件表面裂纹中心张开位移,结合SCOD法计算了相应的表面裂纹应力强度因子K₁.把板试件的测值与通常情况下的测值和Newman-Raju解的计算值作了比较,三者符合得很好.把内充油球形容器内表面裂纹应力强度因子K₁的测值和球形容器外表面裂纹应力强度因子K₁的测值,分别与Schmitt-Keim式的结果作了对比,结果符合得很好.径比接近1的工业球罐表面裂纹应力强度因子K₁的计算,可以不考虑曲率的影响而选择合理的平板解.     

热应力作用下LNG储罐外罐裂缝及失效时间分析

对于大型液化天然气储罐,内罐泄漏时,由于内外表面温差产生的巨大热应力对于外罐裂缝开展及储罐失效有非常重要的影响。为了获得外罐裂缝的开展规律以及储罐失效时间以便指导实际工程的设计与维护,利用传热学与弹塑性力学相关理论,提出了一种应力叠加方法,近似计算在内罐泄漏时外罐出现裂缝的内外温差,并且结合数值模拟结果进行对比分析,验证理论方法的准确性,确定裂缝开展规律,最终求得内罐从最不利泄漏点开始泄漏到外罐内侧混凝土开裂的储罐失效时间。结果表明:①内罐泄漏时,热应力巨大,不可忽略,热应力和其他荷载共同作用导致外罐产生大量裂缝,裂缝首先在外罐顶部内表面产生,并迅速向外表面开展,最终贯穿罐顶,导致储罐失效;②首次求得了储罐从内罐开始泄漏到外罐产生裂缝的最小时间,在此时间内采取有力措施及时处理,对控制事故发展、避免发生严重灾害具有重要意义。