地基不均匀沉降下大型储罐变形规律和预测方法研究

近年来地基不均匀沉降频发,由其引起的储罐罐壁变形会导致浮盘卡盘,给储罐安全运行带来重大挑战,如何确定不均匀沉降对储罐结构变形的影响规律是当前工程界的难点之一。通过建立储罐地基沉降数值仿真模型,对不均匀沉降位移进行谐波分解,对谐波沉降条件下等壁厚储罐进行数值仿真,研究储罐敏感参数对储罐变形的影响规律,提出不均匀沉降下储罐罐顶径向位移预测方法。结果表明:高径比、径厚比、抗风环梁相对刚度等敏感参数对谐波沉降条件下储罐罐顶变形具有显著影响,考虑上述敏感参数的罐顶径向位移预测方法,可为大型储罐的完整性评价提供参考。     

储罐沉降监测及其对腐蚀声发射检测信号的影响研究

储罐罐周的不均匀沉降和底板腐蚀是制约储罐安全运行的主要因素,所以需要对储罐的沉降和腐蚀进行实时监测以便于预防并及时消除安全隐患.以大型原油储罐为研究对象进行不均匀沉降监测及声发射动态检测,对检测的沉降数据和声发射特征参数对比分析,探究储罐沉降对储罐底板腐蚀声发射信号的影响,以期能为储罐使用寿命的延长和储罐的防腐工作提供...     

油罐采用充水预压地基的应用分析

随着进口原油量的增加,国内沿海地区需要建设大批量储罐(建筑在软土地基上);软土地基不经处理,不能满足储罐对基础承载力及沉降和不均匀沉降的设计要求。为提高软土地基的承载力,减少地基的沉降和不均匀沉降,将充水预压与充水试压相结合用于储罐地基处理,是一种经济高效的地基处理方法。     

基于ANSYS的LNG储罐风载荷效应数值分析

为研究风载荷对大型全容式LNG储罐的影响,以某项目16万m3储罐为模型,借助ANSYS有限元软件,搭建LNG储罐精细化模型。依照《建筑结构荷载规范》,计算储罐墙体和穹顶处风压值,借助APDL工具,为有限元模型单元加载差异化风载荷,仿真分析风载荷效应。数值分析结果表明,风载荷产生的位移和应力相对较小,并非控制工况。分析了结构相对薄弱处的位移和应力规律,可供相关工程和设计人员参考。     

储罐地基不均匀沉降造成壁板应变的数值模拟及试验验证研究

国内外大量的储罐工程事故分析显示,储罐地基不均匀沉降是造成储罐破坏的主要原因,不仅会造成储罐罐壁椭圆化,而且会导致上部浮盘卡阻。采用某10万m3原油储罐实测沉降数据,利用傅里叶级数方法对储罐实际沉降数据进行谐波提取和曲线拟合,采用16:1的比例设计实验罐,根据实验罐数据建立有限元模型,考虑底板和壁板的相互作用,研究储罐壁板的应力和变形分布规律,并与实测实验罐结果相对比,得到储罐壁板屈曲结果,可为油库相关储存企业的安全评估提供一定的指导。     

原油储罐地基设计若干问题探讨

基于储罐不均匀沉降事故案例,重点研究分析了地基沉降的原因及表现形式、沉降对罐体结构的影响、地基沉降的预防和解决措施,提出了储罐填土地基设计需要注意的问题。     

大型原油储罐的沉降观测及结果评价

沉降观测是大型原油储罐主要检测内容之一。国内相关标准中介绍了大型原油储罐的沉降观测方法,但在沉降观测结果评价方面仍不完善。简述了常压储罐的沉降类型,详述了API 653—2014《Tank Inspection,Repair,Alteration and Reconstruction》中的储罐沉降观测结果评价方法。以某10万m~3大型原油储罐为例进行沉降观测,沉降观测结果显示,储罐对称观测点高程差绝对值最大为60 mm,在API 653—2014规定的倾斜沉降差许可值240 mm范围之内;而储罐相邻观测点高程差绝对值最大为29 mm,超出了API 653—2014规定的不均匀沉降差许可值12 mm的范围,需要绘制沉降曲线。由沉降曲线得到沉降观测点的相对竖向变形量最大为15.1 mm,满足API 653—2014中储罐基础不均匀沉降量的计算公式要求。10万m~3大型原油储罐的倾斜沉降和不均匀沉降均符合储罐正常运行的最低可靠性要求,可以继续使用。     

大型石油储罐地基沉降研究现状

地基沉降是导致储油罐应力和变形过大的主要原因,大型储油罐作为石化行业重要的存储设备,其安全问题不容忽视。首先简要分析了国内外大型储油罐发展现状,总结了地基沉降的类型及危害;然后较为详细地对沉降储罐的理论研究和数值研究进行了梳理,并对比了美国、欧洲、我国的沉降控制标准;最后指出,大型储罐沉降研究目前主要以理论推导和有限元数值模拟为主,对储罐的载荷、边界条件和结构进行了一定的简化,模型过于理想化,存在较大局限性;在有限元模拟中,大多数研究中将加强圈、抗风圈进行等效刚度处理的做法是不合理的,与实际相差较大。     

储罐在不均匀沉降下的应变测试结果分析

在液压作用下,建造在软土地基上的储罐容易产生各种沉降变形。储罐的稳定性对沉降变形十分敏感,其中罐周的不均匀沉降对储罐稳定最为不利。对1:16的模拟储罐(直径5m,高1.44m)进行不均匀沉降的光纤光栅应变测试实验,将测试结果与有限元分析模拟结果比对。结果表明,罐壁上,沉降造成的主要应力沿储罐轴线方向,罐壁上的最大应变值发生于沉降过程中,凸显出在线动态监测的重要性。     

固定式平台上部组块风载荷研究

固定式平台上部组块结构复杂,难以通过统一的公式精确计算平台的风载荷,也难以考量平台模块间的遮蔽和干扰效应。为此,以南海某固定式平台为例,借助国内先进风洞实验室,对平台上部组块进行风洞试验,测定其在全风攻角下的风压分布、各模块的体型系数以及风载荷;并基于CFD技术对其进行数值仿真,将风洞试验结果、数值仿真结果和规范公式计算结果进行对比分析。分析结果表明:风攻角对风压系数、体型系数以及风载荷影响较大,不同风攻角下平台各个模块风压系数和体型系数不同,其值在0.1~2.2范围内变化;数值仿真与风洞试验在计算平台平均风压分布、结构体型系数以及风载荷时比较接近,随风攻角的变化趋势亦基本相同,且仿真结果较风洞结果对风攻角的变化影响反映更加细致。考虑到风洞试验的高昂成本以及模型缩尺的影响,对大型导管架上部组块结构风载荷精细评估时,建议采用数值仿真代替风洞试验。所得结论可为我国导管架平台结构设计和结构安全评估提供参考。     

大型储罐软土地基处理的几个问题的探讨(待续)

针对大型储罐软土地基处理技术现存的几个问题,进行了分析并制定了措施、提出了方法和建议:①碎石桩处理大型储罐软土地基已取得了丰富的经验,但也存在着一些不足;②提出了10×10_4、15×10_4m~3储罐的平面倾斜值的建议值分别为0.0035D_t、0.0033D_t;③简要介绍了控制储罐不均匀沉降的设计措施和充水预压时的纠偏措施;④护坡式基础应是大型储罐优先选择的一种基础型式。     

大型原油储罐设计中主要安全问题及对策

针对大型原油储罐设计的安全问题,本次研究首先对大型原油储罐工程的危险性进行深入分析,对大型原油储罐设计中的主要安全问题及对策进行研究,为保障大型原油储罐的安全性奠定基础。研究表明：由于原油本身具有一定的危险性,因此,储罐也将时刻面临多种类型的风险问题,其中,腐蚀以及浮盘沉底是造成原油泄漏的重要原因,在进行大型原油储罐设计的过程中,地基和基础、密封装置、抵抗风载荷性能、浮盘沉底、防腐以及防火堤排水等方面都可能会出现多种类型的问题,设计人员需要根据这些问题出现的原因,分别采取合理的对策,全面提高大型原油储罐的安全性。     

大型储罐软基础CFG群桩沉降观测及分析

储罐的基础沉降常导致储罐顶盖变形并影响浮盘的正常使用,一般要对软地基进行处理.CFG群桩复合地基可应用于大型储罐的地基处理.以伊拉克某油田中心处理站的2座5万m3的储罐为研究对象,观测了满水静载条件下的沉降值,并对其进行了理论计算,结果表明采用CFG群桩可以明显减少软土地基的整体沉降.     

大型储油罐基础的优化设计

针对当前在建设大型石油储罐中，地基处理费用较高等问题，综述了大型石油储罐基础的优化设计和优化施工的要点，强调指出；在地基承载力，地基变形和沉降差基础设计的三要点中，主要是对沉降差的严格控制；在地基处理方法中，采用柱锤冲扩桩加固既安全又节省工程造价，施工质量也容易得到保证，值得推广。     

立式储罐地基沉降数值仿真分析

针对大型储罐基础沉降问题,采用有限元分析方法,分析研究了弹性模量、泊松比、渗透系数和加液速度对储罐地基沉降的影响。分析结果表明,渗透系数和加液速度影响储罐地基的沉降速度,而弹性模量和泊松比影响地基的最终沉降量。     

立式储油罐基础的特点及型式

一、立式储油罐基础的特点 1、立式储油罐的液面高度较高,基础所承受的压力一般都超过地基的容许承载力,压缩变形的控制起着决定作用,必须严格控制基础的总沉降量和不均匀沉降量。 2、储罐主体一般是由钢板焊制,虽然外形尺寸较大,但整体刚度较低.具有较大的柔性。 3、荷重均匀,充水试验时可达到最大荷重,使用阶段荷重不超过设计荷重。     

大型储罐软土地基变形控制标准的研究

本文根据20多年来浙江、上海、天津等沿海地区100余台大型油罐工程的现场实测资料分析和应用实践的研究，并参考各国文献、标准，提出油罐罐体变形的三种模式，分别给出建在软土地基上的浮顶罐、内浮顶罐和拱顶罐的罐基不均匀沉降允许值，探讨了我国现行地基规范尚无统一规定的储罐软土地基不均匀沉降控制标准。     

大型储罐内长储原油温度分布和变化规律研究

大型储罐内油温分布及变化规律的研究对储罐的安全运行和管理具有重要意义。通过建立大型储罐内原油温度变化过程的二维模型,利用FLUENT软件模拟储罐内原油温度随气温变化的过程和分布情况,并对现场储罐进行长期油温监测。结果表明:平均油温以年为周期变化,主要受气温影响,油温变化滞后于气温变化约50天。原油升温过程中,5—8月升温速率大,油罐上部纵向油温分布梯度逐渐增大;原油降温过程中,11月至次年1月降温速率大,纵向油温分布非常均匀。该研究深化了对大型储罐内常温条件下长期储存轻质原油过程中油温变化规律的了解,可以实现长时间常温不加热储油,降低能耗,为大型浮顶罐的优化储存工艺设计和安全运行提供技术支持。     

大型储罐纠偏成功

江汉油田油建处于1991年在钟市集油田扩建过程中安装的4台5000m~3大型储罐,座落在水稻田,地基松软,当进行试水沉降时,发现基础不均匀下沉,严重的相临两点的高差达47mm,超过规范要求。采用降水法纠偏后,不均匀沉降明显好转,相临两点的最大高差降到21mm,达到规范要求。通过一段时间的使用,情况良好。     

软土地基储罐群产生不均匀沉降原因及纠偏

软土地基不经过处理直接修建储罐群,在充水预压过程中容易产生不均匀沉降。针对一实际工程事故,运用FLAC~(3D)数值模拟软件对工程事故原因进行了分析,证明充水过快、产生较大超孔隙水压力是储罐群地基产生不均匀沉降的主要原因。根据工程现场情况,提出并采用合理的纠偏方案,达到了理想的纠偏效果。