储罐罐顶的失稳分析

针对油罐罐顶的失稳问题，从影响罐顶稳定性的原因和校核两个方面，对光球壳和加筋球壳两种罐顶结构进行了分析，列举了罐顶外荷载和罐顶稳定性校核公式，总结了罐顶失稳分析的步骤和方法，对几起典型的罐顶失稳实例进行了研究，指出罐顶外载荷超载、罐顶板腐蚀减薄、安装制造质量的缺陷是导致罐顶失稳的重要原因。     

设计压力对储罐结构设计的影响

GB 50341-2014《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》对储罐的设计压力范围进行扩展,并提出相关的技术要求。对压力引起的储罐强度破坏进行理论分析,从正压和负压两方面分别阐述设计压力的取值对罐顶与罐壁连接处有效截面积、罐壁板计算厚度、罐壁加强圈及罐顶结构类型的影响。结果表明:该规范中罐顶与罐壁弱连接有效截面积计算公式仅适合Q235钢板材质;在微内压工况下,抗压环截面积取值要求与弱顶结构的取值要求相冲突,两者无法同时满足;在负压工况下,加强圈的数量根据许用临界压力和最大允许不加强罐壁当量高度确定,研究结果可为储罐结构设计提供借鉴和参考。     

拱顶油罐罐顶爆裂的原因分析及预防措施

由于拱顶油罐的罐顶与罐壁设计为弱连接，在蒸汽吹扫作业中，易发生罐顶爆裂事故，分别从拱顶油罐的设计规定和受力状况两方面进行了分析，分析结果表明，预防拱顶油罐罐顶爆裂的关键是确定吹扫作业时间，提出采取严格控制扫线作业时间和扫线蒸汽流量，增大油气空间的体积和增加罐顶通气孔数量和面积等措施，可有效地预防该类事故的发生。     

大直径拱顶储罐网壳强度计算与结构改进

目前国内大型拱顶储罐的最大直径已达60m,其罐顶网壳强度校核多采用有限元计算软件。为计算简便,通常将网壳边界条件进行简化处理,忽略罐壁顶部变形对网壳结构的影响。对比介绍了各类单层球面网壳,总结了单层球面网壳基本设计原理,并以某设计院设计的拱顶罐为工程背景,采用有限元软件ANSYS建立拱顶网壳和罐壁一体的储罐模型。分别对拱顶储罐在静载、静载＋风载、静载＋均匀动载、静载＋均匀动载＋风载共4种载荷工况下罐顶网壳结构强度进行计算分析,并依据计算结果,提出将环板和肋板建于罐壁顶部的改进方案。对改进后的设计模型进行静载＋均匀动载和静载＋均匀动载＋风载这两种工况下的仿真计算,结果表明：改进后的拱顶储罐结构受力更合理,承载能力更强。（图17,表4,参]6）     

魏岗输油站浮顶油罐浮顶卡阻整治

利用魏荆输油管道魏岗输油站油罐大修的机会,消除油罐卡阻隐患,达到油罐安全运行、提高罐容利用率的目的。基于对浮顶偏移量现场测试结果的分析,制定了释放中央排水管内应力、调整导轨位移、上水试验时整治罐壁变形的浮顶卡阻整治方案:将两组中央排水管固定结构由硬连接转变为软连接;调整浮梯与导轨中心的偏移;缩小一次密封压板与托板水平尺寸;罐壁变形部位的冷校正。油罐的卡阻浮顶经过综合整治后,中央排水系统内应力消除,排水管水平位移可达30mm;浮梯中心水平投影线与导轨中心线重合,浮梯滚轮与导轨无摩擦;油罐上水试验到极限罐位时,浮顶升降无卡阻;提高了罐容利用率,消除了浮顶倾斜、卡阻甚至沉船的隐患。     

国内外储油罐防雷标准对比

储油罐防雷标准是储油罐防雷工程的基本依据,而传统的富兰克林避雷针理论得到国内外多数防雷标准认可和使用。梳理了中国、俄罗斯和北美等国家和地区的储油罐防雷标准,对比分析了国内外标准在浮盘与罐壁等电位连接、储油罐接地、内浮顶与固定顶罐防雷、罐顶接闪厚度、电气仪表和防雷系统维护等方面的技术差异。指出等电位连接是储油罐防雷的重要基础,同时建议基于API RP545和国内相关标准,采纳俄罗斯标准关于维护和检测方面的细节要求,制定符合我国生产实际的储油罐防雷标准。     

罐顶对罐壁应力的影响

在大型油罐设计中采用线性理论的方法,分析论述了罐顶对罐壁是否产生影响这一问题。通过对拱顶油罐、浮顶油罐的罐壁边界条件、罐顶边界条件的分析计算,求出各层壁板挠度方程中的待定系数,便可得出其应力。从线性方程中,可看出影响罐壁应力的主要因素是挠度方程中的待定系数。待定系数除受储罐尺寸、液位高度的影响外,还受罐顶重量、罐顶剪力和弯矩的影响。以10万m~3浮顶油罐和拱顶油罐为例,进一步证明,液位是罐壁应力的控制因素,而罐顶重量、罐顶剪力和弯矩对罐壁应力的影响可以忽略不计。     

大型LNG单容罐罐顶网壳结构有限元分析

针对大型LNG单容罐罐顶的荷载分布呈现出非均布、非对称的特点,以某3×104 m3 LNG双壁金属单容罐罐顶为研究目标,建立了罐顶直径45.2 m的肋环形单层球面网壳结构的有限元模型,结合相关标准规定对网壳结构按实际荷载分布情况进行加载,并对28种荷载工况下网壳结构的强度、刚度和整体稳定性进行了有限元分析计算。结果表明:在恒荷载+设计内压荷载组合工况下网壳有最大应力为273.07 MPa;在恒荷载+活荷载组合工况下网壳有最大竖向位移为31.02 mm,网壳的安全系数为6.372,整体安全可靠。同时,非线性分析结果表明:当网壳发生失稳时,整体失稳点出现在局部荷载最大的泵井位置,对网壳结构整体失稳起重要作用的局部荷载在进行静力及稳定性分析时必须加以考虑。     

外浮顶储罐排水管的泄漏分析及选用

以外浮顶储罐排水管的实际应用为例,分析了外浮顶罐排水管产生泄漏的原因,通过比较,指出旋转接头连接钢管式浮顶排水管密封性较差,钢管与金属软管混合式浮顶排水管密封点较多,易变形、易泄漏,通过生产实践,推荐了密封点仅为两个的优质金属软管式浮顶排水管。     

外浮顶储罐水管的泄漏分析及选用

以外浮顶储罐排水管的实际应用为例，分析了外浮顶罐排水管产生泄漏的原因，通过比较，指出旋转接头连接钢管式浮顶排水管密封性较差，钢管与金属软管混合式浮顶排水管密封点较多，易变形、易泄漏，通过生产实践，推荐了密封点仅为两个的优质金属软管式浮顶排水管。     

玻璃钢夹芯技术在罐顶修复中的应用

以孤岛采油厂为例，对导致油气储罐罐顶腐蚀受损的各种因素进行了分析，在传统罐顶修复方法的基础上，研制出了一种更安全简便的罐顶修复技术——玻璃钢夹芯技术。采用该项技术无需停产、动火，利用现有罐的罐顶作为模板，现场制作一个非金属的罐顶，将其与原有的金属罐顶粘结在一起，施工周期较短。修复后的罐顶不仅具有质量轻、强度高、使用寿命长、保温性能好的特点，而且经济效益显著，具有较好的应用前景。     

重质油储罐罐顶内腐蚀分析及对策

探讨了重质油储罐罐顶腐蚀问题,对腐蚀产物进行了化学分析和波谱分析,结果表明,重质油罐罐顶腐蚀为罐顶内表面液相水所致.阐述了H2O、O2、SO2、H2S对罐顶腐蚀产生和发展的影响作用,提出了防治腐蚀的对策.     

罐项对罐壁应力的影响

在大型油罐设计中采用线性理论的方法，分析论述了罐顶对罐壁是否产生影响这一问题。通过对拱顶油罐，浮顶油罐的罐壁边界条件，罐顶边界条件的分析计算，求出各层壁板挠度方程中的待定系数，便可得出其应力。从线性方程，可看出影响罐壁应力的主要因素是挠度方程中的系数。待定除受储罐尺寸，液高度的影响外，还受罐顶重量，罐顶剪力和弯矩的影响。以１０万ｍ＾３浮顶油罐和拱顶油罐为例，进一步证明，液位是罐壁应力的控制因素，而     

拱顶储油罐的机械清洗

阐述了机械清洗技术在拱顶储油罐中的应用现状,基于拱顶罐与浮顶罐机械清洗技术的差异,分析了两者在喷嘴安装方式上的区别。拱顶罐清洗喷嘴安装在罐顶部,包括利用现有的罐顶管口和在罐顶重新开孔两种形式;当罐顶安装的喷嘴位置或数量达不到清洗作业要求时,亦可在罐壁人孔部位安装喷嘴。此外,介绍了罐顶开孔前的技术准备、储罐清洗喷嘴固定支座的制作方法、罐顶开孔短接管的预制及其与罐顶板的粘接技术要领、开孔机的安装和开孔作业安全措施等拱顶罐罐顶开孔作业技术,总结了拱顶罐机械清洗作业程序及清洗施工中的安全注意事项。     

单盘式浮顶罐保温伴热设计及效果评价

油罐储存凝点较高或黏度较大的油品时需采取保温伴热措施。为了确定单盘式浮顶罐的保温伴热设计方案,结合传热学理论,考虑浮顶单盘下油气空间的热阻,建立了油罐保温伴热模型。以5×104 m3单盘式浮顶罐为例,设计了油罐的保温伴热方案,并基于此建立了油罐二维模型,采用CFD方法对油品的流动和传热过程进行了仿真模拟。研究表明:单盘式浮顶罐的罐顶不需要采取保温措施,单盘下少量的油气空间保温效果显著;罐内油品的温度差造成密度差,使油品处于循环流动状态;除靠近伴热器、罐顶和罐壁的区域外,罐内绝大部分区域油温分布均匀。研究成果为单盘式浮顶罐的保温伴热设计提供了参考方案。     

浮顶罐储存煤油的经济分析

通常情况下,很少秀内浮顶罐储存煤油。提出了用内浮顶装煤油的设想,分别给出了立式拱顶罐和内浮顶油罐“大,小呼吸”损耗经验计算公式,并对内浮顶罐和共顶罐装煤油时的蒸发损耗量以及两种油罐的造价等进行了对比计算,认为用内浮顶罐储存煤油是经济,合理和安全的,建议新建煤油储罐时应采用浮顶油罐。     

钢制拱顶罐罐顶排水系统的改造

钢制拱顶罐的罐壁受来自罐顶含污染物雨水的侵蚀,影响罐壁表面的清洁度,使其表面腐蚀速度加剧,防腐层、保温层寿命和大修周期缩短。此外,雨水还会对罐底板造成腐蚀。基于此,提出修改设计规范并利用油罐大修时机对罐顶排水系统进行改造,实践证明,通过增设罐顶分水沿、挡水沿和专用排水管可以取得良好的排水效果。     

大型浮顶罐主要安全事故类型及原因

以黄岛国家石油储备基地10×104 m3钢制外浮顶罐为例,介绍了大型浮顶罐的主要结构,其为双盘外浮顶结构,由罐底、罐壁、浮顶及罐壁加强圈、抗风圈、盘梯平台、转动扶梯、浮顶静电导出设施、浮顶排水系统、浮顶边缘密封等附属设施组成.浮顶罐安全事故主要分为火灾事故和非火灾事故,火灾事故包括密封圈火灾、浮顶池火和防火堤池火、全面积火灾及群罐火灾;非火灾事故包括罐体机械故障如浮舱渗漏、罐体破裂、腐蚀造成罐体强度不足、浮顶沉没,以及操作不当引起的事故.事故原因主要有雷击、明火、质量缺陷及操作不当等.     

浮顶罐的技术改造

老式浮顶油罐在技术上存在着一系列问题，例如油罐浮船密封的氯丁橡胶板老化及破损；浮船单盘变形严重；罐底边缘板有严重的腐蚀；浮顶导向装置失去原有的导向作用；转动浮梯滚轮脱轨；罐底变形严重，中央排不管上的套筒式密封漏油等。针对上述问题对浮顶油罐进行了如下的技术改造。对大型浮顶罐增加人孔，降低了工人的劳动强度；增设清罐用蒸汽明汽直接加温系统；减少了底油加温时间，节约了能源；改罐底放水系统兼作清罐抽底油系统     

微内压储罐设计解析

针对微内压储罐设计规范中的公式和概念,从罐顶与罐壁的弱连接结构、罐底部不被抬起的最大内压、抗压环发生屈曲破坏时的压力、设计内压和锚固、通气(呼吸)几个方面解析了微内压储罐设计中遇到的一些问题,如"弱项"结构条件、抗压环塑性失稳临界条件、罐壁将被抬起而未被抬起时的临界压力、储罐锚固、呼吸阀配置等,同时对规范中的一些公式进行了推导和说明,并对GB50341-2003及API 650的一些不同点进行了比较和分析。