5000m3双层低温储罐倒装施工技术

目前国内液化天然气、液氨等低温液体的储存逐步由传统的球罐储存方式向双层立式低温液体储罐储存方式转变。立式低温液体储罐与球罐相比,具有易加工成形、组装技术难度低、储量大、建造费用低等优点。本文结合某工程5000m3液氨储罐的施工,详细阐述了双层低温储罐的施工方法和技术要点。     

球形储罐罐底附加黏弹性阻尼器减震研究

为了研究球形储罐罐底附加黏弹性阻尼器后的减震效果,推导了球形储罐考虑储液晃动效应的抗震简化力学模型、罐底附加黏弹性阻尼器的初始简化力学模型及二次简化力学模型,并进行了地震动响应分析,得出采用减震措施后能大幅削减球罐支承的受力,对储液晃动波高亦有一定控制作用;同时有限元数值仿真结果表明,在罐底附加黏弹性阻尼器后能有效减小球罐地震动响应;将有限元计算结果与数值解进行对比分析,数值解与有限元解十分接近,相互验证了计算结果的准确性。当采用简化力学模型进行减震设计时,初始简化模型及二次简化模型计算结果应适当放大,从结构安全性考虑放大系数可取1.1~1.2。     

液氨泄漏范围影响因素的研究

液氨是一种常见的化工原料,由于具有腐蚀性且易挥发,通常储存于耐压储罐中。以液氨泄漏后几种事故情况中的毒气扩散为研究重点,运用ALOHA软件对立式储罐的泄漏情况进行模拟,对泄漏点的孔径大小和高度这两个因素展开分析,分别改变泄漏点的孔径和高度,结合数据和效果图中泄漏范围变化的趋势,比较泄漏结果。分析结果表明,氨气扩散范围随着泄漏点孔径的增大而增大,在孔径达到一定值后保持不变,并随泄漏点距地面高度的上升而降低。     

考虑摆动效应的立式储罐隔震分析简化力学模型

对于基础隔震大型立式储罐的地震响应分析问题,考虑土壤与结构的相互作用和储罐的摆动效应,从流体速度势理论出发,结合储罐储液与罐壁的边界条件,建立液体运动势函数和相应的基底剪力、倾覆力矩及波高的理论表达式;并依据剪力和弯矩等效的原理,建立了具有摆动效应的基础隔震储罐的力学简化模型,利用能量原理建立了考虑摆动效应的立式储罐隔震体系的运动方程。同时,以15万m~3大型储罐为例,进行了减震效应数值计算分析,并与无摆动效应的隔震体系的简化力学模型进行了比较分析。结果表明:大型储罐采用基底隔震装置,可以有效地降低储罐的基底剪力,对液体晃动波高的控制效果较差,建议在高烈度区,满足晃动波高的前提下,储罐上部结构可以降低烈度进行设计。     

基于点云分析的大型立式液态石化产品储罐容量计量方法研究

采用点云分析的容量计量方法对大型立式液态石化产品储罐容量测量问题进行了研究。利用光学相位测距原理和光栅度盘测角原理,在伺服系统控制下,实现了立式罐圈板空间坐标点云的获取,空间点云位置允差达到2mm。并用迭代算法和最小二乘算法对立式罐测量点坐标的数据进行了分析处理,拟合出立式罐不同圈板处的等效半径。以1000m³立式罐为比对试验对象,点云测量分析方法计算结果与国际仲裁标准围尺法测量结果的最大半径偏差为2.8mm。     

粗苯储罐蒸气云爆炸后果定量分析

储罐区防火间距的设计通常依据相关标准规范,本文以山西某化工厂粗苯储罐燃爆事故为例,提出一种更加实用的储罐区防火间距设计方法.粗苯液体沸点低,易挥发,在储罐内液面上方易形成气相空间,遇点火源易引起蒸气云爆炸.基于文献中储罐液位在半罐以上,可保证在任意起爆点位置罐顶均先于罐底发生破裂的结论,建立储罐液位在半罐以上致使罐顶破裂的蒸气云爆炸模型.基于一定的假设,采用TNT当量法,对不同液位状态下5 000m3粗苯储罐发生蒸气云爆炸的后果定量分析,计算蒸气云爆炸的各级损害半径的极值.结果表明:随着储罐内液位的升高,其实际发生蒸气云爆炸的各级损害半径越小,但其理论发生蒸气云爆炸的各级损害半径越大.对于任一液位状态下的储罐蒸气云爆炸情况,其各级损害半径的相对大小为:轻伤区半径R3>财产损失半径R4>重伤区半径R2>死亡区半径R1.     

新型排板在拱顶储罐中的应用

内蒙古博大实地5080化肥项目有10000m3常压液氨储罐2台,均为立式圆筒形低温储罐,罐顶为常见的球面拱顶结构,该拱顶板采用新型"人"字形排板方式施工,克服了传统瓜瓣板安装施工的一些不足。文章从拱顶板安装前的准备工作、排板图的绘制、安装过程中的技术控制及质量检验等,论述了该储罐顶板的施工过程。     

立式罐容量计量中三维激光扫描法研究

研究基于三维激光扫描技术的立式罐容量计量方法,利用三维激光扫描仪获取立式罐表面点云数据,采用小圆柱体积叠加的容量计算模型计算容积并获得容积表,基于点云分析计算底部排量和罐体倾斜度进行容积修正。在测试试验中,以一个5 000 m3的立式罐为测试对象,对比三维激光扫描法与全站仪法测得的半径值和容积表数据后,发现内测法半径最大偏差为1.6 mm,外测法半径最大偏差为8.2 mm,容积偏差均在1‰以内,从而验证三维激光扫描法的可行性和准确性。测试试验还显示这种方法可大幅度提高立式罐容量计量的工作效率。     

用于油库安全监控的立式储罐钢板变形激光测量方法

建造质量或操作不当会导致立式金属储罐发生形变,影响油罐的正常使用和安全运行及容积计量的准确度。应用激光扫描三维建模技术,研究了一种基于点云数据分析的大型立式金属罐变形测量新方法,通过迭代算法计算出每个圈板的几何半径,使用计算得到的几何半径为基础建立立式罐圈板模型的高精度模型。采用壁式移动测量平台进行局部区域形变参数的测量,实现了立式罐圈板整体和局部形变的同步测量。并以一个10104m3立式浮顶罐(直径为79.937m)为试验研究对象,验证了这种方法的有效性。     

地震激励下储罐内液体的减晃试验研究及有限元分析

为了避免因液体晃动过大而引起的储罐"象足"型失稳破坏,采用减晃板作为抑晃装置并对其进行了减晃优化设计。分别采用缩尺模型试验(缩尺比1∶30)和有限元分析等手段对有、无安装减晃板的储罐内的液体晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力等关键指标进行了实测和仿真模拟。研究结果表明:关键指标的模拟值与实测值较为接近,进而验证了储罐减晃有限元分析的可靠性;当减晃板在距液面0.125倍~0.225倍的储罐高度且其宽度在0.15倍的储罐半径附近时,减晃板对储液晃动波高、罐底剪力及罐壁压应力都具有较好的抑制效果;减晃优化设计后,"象足"失稳区(接近罐底处)的罐壁压应力峰值得到了较为显著的抑制。     

基于PLC的颗粒包装机称量系统设计

目的 为提高颗粒包装机称量精度和稳定性,基于PLC设计一种颗粒包装机称量系统.方法 分析颗粒包装机结构和工艺流程,并给出控制系统结构,包括核心处理器PLC、交流控制器、伺服电机驱动器、传感器、三相电机和伺服电机等.以称量控制为主要研究对象,提出一种粒子群模糊PID称量控制器,以提高称量控制系统的收敛速度、通用性和可移植性.最后进行仿真和实验研究.结果 相关结果表明,与模糊PID控制器相比,加入粒子群优化算法后,系统的响应速度更快,达到稳定状态所需时间更短,实际包装误差仅为0.528％.结论 所述称量控制系统可以有效地提升称量精度,有利于提高颗粒包装机的自动化水平.     

包装托盘运输机械系统的模糊PID控制

目的利用模糊PID机械控制技术控制单自由度的包装托盘运输装置,提高工厂托盘运输的高效性与准确性。方法根据模糊PID控制原理的高精确性,合理规划以齿轮齿条为主要机械传动方式的托盘运输系统,并与相关传统的控制系统进行对比分析。通过隶属度的不同输入值合理规划其搬运系统的运动路径,最后通过建立有效的测试点进行分析,构建了模型的评价机制。结果通过理论模型和仿真演示,验证了该控制装置系统的高精度性,经仿真其精度误差范围为?1.8～2mm。结论通过使用模糊PID控制方案,有效地实现了高精度托盘机械搬运系统的整体控制,为相关机械设备的良好运行与算法优化提供了实践方案。     

基于改进樽海鞘群算法的PMSM变论域模糊控制

目的 为提高自动化包装流水线的生产效率,针对永磁同步电机PI控制器参数无法适时调整而引起的稳态误差较大、抗干扰性差等问题,提出一种基于改进樽海鞘群算法的新型变论域模糊控制器。方法 通过游走策略和变异分布策略对樽海鞘群智能算法的位置更新进行改进,同时加入过界个体的加权位置修正与劣势个体二次迁移,并将优化后的算法与变论域模糊PI控制器相结合,用于调节伸缩因子,以获得对永磁同步电机更好的控制效果。结果 仿真表明,文中改进后的控制器较传统PI控制器有效减小了静态误差;同时优化后的控制器令PMSM在变速和变载工况下响应更快,较改进前的樽海鞘群算法作用下PI控制器在变速和变载工况下的超调量分别降低约21.35%和62.85%。结论 算法优化伸缩因子后得到的变论域模糊控制与其他控制相比,更有效地提高了系统的鲁棒性,改善了系统的控制性能,减小了损耗。     

伸缩因子优化机械臂轨迹跟踪控制的误差分析

提出了一种通过伸缩因子在线调节论域来优化机械臂轨迹跟踪控制的变论域模糊控制方法。首先设计了一种与关节角度偏差和偏差变化率动态加权相关的比例-指数混合型伸缩因子;然后,运用时间最优轨迹规划算法获取机械臂笛卡尔空间的期望关节轨迹;最后,基于所设计的变论域模糊控制器实现了一种三关节机械臂轨迹跟踪控制仿真,并分析了轨迹跟踪误差。仿真结果表明: 所设计的基于比例-指数混合型伸缩因子的变论域模糊控制器应用于机械臂轨迹跟踪的控制效果良好,具有响应速度快、无超调、稳态误差小的优点。     

全自动液体定量灌装机控制系统设计

设计了一种主要用于有毒、易挥发性液体的全自动液体定量灌装机。 其控制部分设计主要包括 PLC 控制空桶的输送、桶口的定位、液体定量灌装、满桶的输送等工作。 采用的计量仪表为 F701 称重控制器,通过PLC 的控制实现精确称量。 在整个液体的定量灌装过程中,不需要人工接触灌装液体,设备能够实现全自动的系统工作。 对设备系统的软件、硬件进行了详细介绍与分析。     

瓦楞纸板生产线电机同步控制方法

目的为了提高瓦楞纸板其生产效率、降低次品率,将神经网络和模糊控制相结合,提出一种传送电机同步控制方法。方法在分析传送装置和工艺要求的基础上,建立传送过程数学模型。设计神经元PID控制器,可用于弥补传统PID控制在解决非线性、时变、强耦合等方面的不足,模糊控制器可用于速度补偿。基于DSP设计相应的控制系统,最后进行实验研究。结果控制算法的收敛速度较快,控制系统稳定性较好,能够实现各电机的同步控制。结论该控制方法可以满足瓦楞纸板生产要求。     

基于PLC的模糊控制在雷管装管机中的应用

针对雷管生产过程中传统的人工装管过程繁琐、工作量大、效率低的状况,研制了雷管装管机。该装置在机械结构设计的基础上,提出了一种基于PLC的模糊控制方法,该方法以装管机中的主要变量装管速度、传送带速度和推模速度为被控对象,通过模糊推理、离散计算和在线查表的模糊控制方法,以PLC控制步进电机的装管速度作为基本控制依据,以PLC控制推模速度,同时控制变频器频率,进而调节传送带的速度为被控参数,使装管机的各部分工作协调一致,并保持在最佳状态。应用结果表明,该装置不但性能可靠,而且还操作方便。     

基于PLC的全自动给袋式包装机称量控制系统研究

目的 针对给袋式包装机称量控制系统中由于物料与电磁振动给料机的振动存在一定非线性与时变性的缺点,提出一种基于PLC的模糊PID称量控制系统。方法 基于PLC的特点设计一种基于PLC的模糊PID控制方法,将称量误差与误差变化率作为系统的输入,采用西门子S7-200系列PLC对称量系统模糊PID控制策略的实现进行分析设计,实现对PID 3个参数的实时改变;基于Matlab对控制系统进行仿真分析,并通过联机运行以验证控制效果。结果 给袋式包装机称量系统的计量偏差不超过0.5%,且仿真结果表明模糊PID较传统PID的控制效果更好。结论 基于PLC的包装机称量系统模糊PID控制系统实际控制稳定,具有很强的鲁棒性,提高了包装机称量过程的稳定性和称量精度,其精度控制为0.5%左右。     

基于新型伸缩因子的PMSM模糊自适应反步控制

目的 为了解决包装机驱动控制系统在非线性因素的影响下,工作效率和产品质量大大降低的问题,提出一种基于新型伸缩因子的模糊自适应反步控制策略。方法 在传统自适应反步控制算法的基础上加入转速误差积分值对电流进行补偿,引入积分重置环节防止积分饱和引起调速时的超调和振荡,设计一种新的变论域伸缩因子,优化模糊推理模块,以在线整定转速反馈增益和自适应增益。结果 通过MATLAB/SIMULINK仿真结果表明,改进后的控制器通过对交轴电流值进行补偿,使参数摄动对系统的影响大大降低,并根据转速误差及其变化率自适应调整增益,进一步提高了控制系统的转速动态响应性能。结论 与常规传统PID控制系统和未优化的反步控制系统相比,文中优化后的控制器能增强被控系统的稳定性,缩短速度响应时间,具有更优的鲁棒性和动静态性能。     

模糊控制技术在涂布生产中的用研究

根据涂布生产过程中系统要求恒速度恒张力的控制,然而系统运行过程是非线性、时变不确定的,张力控制与速度控制之间存在着严重的耦合关系,结合实际涂布生产线设计出相应的硬件配置和一种基于模糊控制原理的软件控制方法,并进行仿真,能很好地实现涂布恒线速度恒张力的控制,具有理论价值和实际意义.