混凝土储油罐温度应力模型试验设计

混凝土储油罐所受拉应力主要为温度应力,开展温度应力模型试验是研究罐体受力规律的重要方法,根据相似理论来设计模型试验成为首要问题。文章根据相似理论,推导出混凝土储油罐温度应力模型试验的相似条件,并确定了试验相似常数,进而提出储油罐模型温度荷载加载方式,最后通过数值仿真分析手段进行了验证。     

地下混凝土双壁储油罐温度应力数值模拟

面对我国正在开展的战略石油储备工作，文章提出了一种新的地下混凝土双壁储油罐结构形式。应用结构分析软件ANSYS对地下混凝土双壁储油罐的温度应力进行了弹性计算，分析了储罐罐壁在储油前期、中期和后期的温度和应力分布规律。结果表明：在储油前期。内壁温度梯度大，但受到外壁约束，内壁出现的拉应力较小，随着储油时间的延长，内壁逐步变为全截面受压，满足安全储油的要求。外壁在储油过程中一直处于受拉状态，拉应力较大。所以应采取适当的措施减小外壁裂缝宽度．     

混凝土储油罐低温荷载模型试验

为了解混凝土储油罐在温差作用下的温度传播规律,进行了低温荷载模型试验。试验结果表明:加载初期储罐内外表面温差较大且分布很不均匀,是罐壁产生较大温度应力的危险时间段。采用过渡层模拟加载液体与模型内表面的温差,进行有限元计算,计算结果与试验结果相符。采用有限元法,计算原型混凝土储油罐低温储油时的温度场,进而对储油罐的设计和施工提供参考依据。     

核电站用储油罐应力分析与评定

运用通用有限元分析程序ANSYS,对某核电站用储油罐结构进行数值仿真模拟,进行结构的应力分析和抗震计算,并运用《压水堆核电厂核岛机械设备设计规范》(RCCM)对各载荷工况应用相应的评定准则进行结构的应力评定,评定结果表明储油罐结构的箱体、支撑件以及锚固螺栓均能满足规范中的相关要求。     

泄漏工况下LNG储罐外罐壁温度分析

运用FLUENT有限元软件,对大型LNG预应力混凝土储罐由泄漏引起的外管壁温度变化进行研究,主要分析了温度沿厚度和高度的变化对预应力混凝土储罐结构温度变化的影响。结果表明:泄漏时外罐壁预应力混凝土温度沿高度的变化分为两个阶段,即温度变化剧烈区和温度变化平缓区,每个阶段中温度沿高度均呈线性变化。     

大型液化天然气储罐混凝土外罐施工期间温度裂缝预测

以160 000 m³大型预应力液化天然气(LNG)全容罐混凝土外罐为研究对象,在利用ANSYS软件建立精细化LNG储罐混凝土外罐有限元模型的基础上,按实际结构施工顺序与时间,模拟了LNG储罐混凝土外罐全部混凝土浇筑过程,获得了在变温条件下,由水化热作用产生的混凝土外罐早期温度场分布;在考虑混凝土收缩和徐变的条件下,采用增量法计算了混凝土外罐的早期温度应力,确定了随时间及配筋率变化的混凝土早期抗拉强度,进而对LNG储罐混凝土外罐施工阶段的裂缝发育特征及分布规律进行了预测。结果表明,混凝土收缩对温度应力影响显著,在150 d的模拟时间段内结构温度应力呈现持续增长状态;第1浇筑段的LNG外罐温度应力明显大于其他浇筑段的温度应力,且该浇筑段的罐壁在模拟期内将产生竖向裂缝,扶壁柱处将产生局部环向裂缝。该结论可为同类工程施工建造开展相应的抗裂措施提供依据。     

LNG储罐外罐施工期间的温度应力及裂缝分布

大型LNG储罐外罐在混凝土浇筑过程中,水泥水化热会导致外罐产生较大的温度应力,从而引起混凝土开裂,将严重影响储罐的耐久性。为此,以山东某大型LNG储罐混凝土外罐为研究对象,采用ADINA有限元软件建立了精细化的LNG储罐有限元模型,按照实际的施工顺序与时间,模拟了LNG储罐外罐混凝土分层浇筑过程中的早期温度场分布;在考虑混凝土龄期效应的基础上,将外罐的温度场和结构场进行耦合,分析了外罐的温度应力及裂缝分布情况,评估了外罐混凝土开裂的风险。结果表明:1外罐在施工期间将产生较大的内外温差,引起较大的温度应力;2第1浇筑层的温度应力明显大于其他浇筑层,且第一主应力为环向应力,将使此处混凝土产生沿竖向开展的裂缝;3因为约束作用减弱,其他浇筑层混凝土产生温度裂缝的可能性很小。该研究成果为LNG储罐外罐温度裂缝控制提供了参考。     

温度和应力对管道钢应力腐蚀过程电化学行为的影响

为研究温度和应力对管道钢应力腐蚀过程电化学行为的影响,用X70钢和16Mn钢进行了试验,在不同温度、不同应力及慢拉伸条件下,用电化学极化测量方法研究0.5mol/LNa2CO3+1mol/LNaHCO3溶液中X70和16Mn管道钢的电化学行为。分析温度、应力(应变)和慢应变率等因素对极化曲线的影响,并讨论温度、应力和慢应变率对管道钢发生应力腐蚀开裂的驱动作用。试验结果表明:管道发生高pH应力腐蚀开裂的可能性随运行温度升高而增大;静应力使敏感电位区的阳极电流增大较显著,特征电位向负方向移动;管道钢材料在应力作用下,发生局部塑性变形,可造成选择性局部腐蚀,成为发生高pH应力腐蚀开裂的敏感部位。     

温度场下薄层罩面的应力分析

利用ABAQus有限元软件对热拌沥青罩面的温度场和温度应力进行了相应的分析。     

住宅楼墙体温度应力分析

1.基本情况 龙北16、17号住宅楼自1998年发现顶层墙体开裂以来,有关技术部门进行多次现场勘查并对顶层墙体裂缝现象进行了认真分析研究.裂缝呈正八字形,最大裂缝宽度达20mm,为典型的温度斜裂缝.由于顶层墙体采用了半圈梁,圈梁伸入墙体的长度为1.5m,在此位置上产生了温度应力集中,故此处温度裂缝最为明显和严重.     

Thermal Simulation of an Underground Oil Pipeline at Startup

Abstract

Water preheating is necessary to avoid oil freezing in the pipeline when the viscid and wax oil start to be transported. The regular and backpumping can be used in the process of preheating. The oil can be transported when the pipeline temperature is up to a certain value and the heat is stored in the soil around the pipeline. The process of preheating is an unsteady heat transfer of three dimensions. The physical model of the pipeline and the soil around the pipeline was simplified and a numerical model was established and solved by the finite difference method. The measured data of the pipeline and the calculation results were used for verification. Numerical simulation results are consistent with the theoretical calculation results, and then it can provide theoretical references to reasonable arrangement for pipeline at start-up.     

油罐罐壁腐蚀原因分析与对策

针对长岭炼化公司油港处14^#原油罐存在的罐壁腐蚀问题进行总结分析，分析结果表明造成罐壁腐蚀是保温进水所致。为解决这一问题，对油罐结构实施了改造，改造后提高了油罐保护层的严密性，有效地解决了罐壁保温进水腐蚀问题。     

多年冻土地区储罐地基热应力分析

用ANSYS软件热分析程序建立了多年冻土地区储罐地基的轴对称有限元模型,采用焓法解决冻土相变问题,通过热分析得到了50年内任一月份地基的温度场。根据计算结果,分析了储罐地基各点在不同深度处地温的变化规律。然后,把热分析单元转换为结构分析单元,对附加应力和包含融沉的地基变形进行了计算。最后得出结论:本工程中油罐地基在50年的使用期间是不安全的,应该采取特殊的工程措施来保持地基稳定。     

构造应力对地下储油岩库稳定性影响数值模拟

我国某拟建大型地下储油岩库选址区存在构造应力,使水平主应力大于对应深度的自重应力。针对构造应力对地下储油库稳定性的影响问题,建立二维有限元模型进行弹塑性数值模拟分析。结果表明：储库洞室轴线与水平最大主应力方向存在夹角时,位移值、应力值及塑性破坏均大于平行时。综合考虑洞室轴线与最大主应力方向平行时储库稳定性较好。建议在实际工程设计中,应使储库洞室轴线方向与水平最大主应力方向平行,以减小构造应力的不利影响。     

埋地油罐的设计研究

文章从力学模型的建立、外压确定、临界压力的计算、埋地罐遇地下水、制造与防腐、支座等方面对埋地油罐的设计进行了阐述,提出了处理建议.     

大型浮顶原油罐罐壁保温结构设计与施工

大型浮顶原油罐罐壁保温结构设计和施工影响到油罐操作运行的安全性、节能性和经济性。针对中国石油四川石化有限责任公司10×10^4m^3浮顶原油罐的工程实践,提出了大型浮顶原油罐罐壁保温结构材料选择和结构设计的要点,介绍了保温结构彩钢压型板在罐壁关键部位施工的原则和方法。工程中保温结构外保护层采用基板热镀锌、正面为聚偏氟乙烯（PVDF）面漆的彩钢压型板,解决了国内首次采用板幅长度达12．67m的整张彩钢压型板作为大型储罐保温结构外保护层这一外观整体性要求高、施工难度大的工程问题。     

大型油船码头靠船墩导管架结构应力分析

以开敞水域百米水深的30万吨级油船码头靠船墩结构为研究对象,对导管架结构在环境载荷和船舶载荷作用下的应力开展分析。借鉴海洋油气导管架平台结构形式,结合靠船墩导管架结构主要承受水平船舶载荷的特性设计八腿柱、裙桩基础的靠船墩导管架结构形式。采用Ansys有限元软件建立结构分析模型,根据环境条件、载荷组合等参数对靠船墩导管架结构进行4种不同工况下的静力分析。分析结果显示,在船舶靠泊工况下导管架结构位移和应力达最大值,主要出现在近泥面处主腿柱位置,结构应力满足许用应力要求。研究结果表明百米水深大型油船码头采用导管架结构具有一定的可行性,可为深水油船码头结构选型和设计提供一定的参考。     

全容式LNG储罐混凝土外罐的罐壁罐顶厚度取值研究

全容式LNG储罐的混凝土外罐是由圆形底板、圆柱形预应力罐壁和穹形罐顶组成的超静定结构。在进行混凝土外罐的有限元分析时,必须先确定外罐的几何尺寸,这些几何尺寸的合理与否关系到计算分析的效率。通过对外罐在起控制作用的荷载作用下的受力特性分析,结合不同设计极限状态下的强度和正常使用要求及各自的荷载系数,推导了罐顶厚度、罐顶腋部厚度和罐壁厚度的计算公式。研究结果已应用到江苏LNG、大连LNG的工程设计中,证明是正确的。