常压储罐地震定量风险评价方法

针对常压储罐完整性管理中储罐的地震风险,提出了一种定量风险评价方法。在明确场地影响震源基础上,采用Cornell地震概率危险性分析方法,确定场地每年地震发生的概率。根据常压储罐的震害特点,确定储罐失效的3种极限状态。基于储罐尺寸、材料和地震影响因子的离散性,采用蒙特卡洛方法统计地震发生时储罐可能发生的损伤概率和损伤形式,并根据不同失效模式产生的概率,以及不同失效模式下的后果差异,最终确定常压储罐的地震风险等级。利用储罐风险定量评价方法对现场罐区的地震风险进行了实例分析,通过加强对相对高风险储罐的管理,可有效地降低罐区的运行风险。     

隔震LNG储罐的地震响应及经济分析

以山东青岛市董家口某16×104 m3大型LNG预应力混凝土储罐为研究对象,利用ADINA建立大型LNG储罐的有限元模型,采用夹层橡胶垫作为储罐的隔震装置,对隔震储罐进行地震响应分析,对比分析隔震前后储罐内外罐的地震响应,考虑夹层橡胶支座参数第二形状系数对储罐地震响应的影响,并对LNG储罐隔震后的经济效益进行初步分析。研究结果表明:夹层橡胶支座即隔震装置不但能够有效地控制储罐内外罐的地震响应,而且可以产生良好的经济效益,但是,夹层橡胶支座第二形状系数的改变对减震率的影响很小。研究成果对于更详细地了解隔震储罐的地震响应具有重要的工程意义,且对夹层橡胶支座的生产参数的选择和设定也具有很好的借鉴意义。     

立式浮放储罐三维地震动台模型试验分析

为分析立式浮放储罐在三维地震动作用下的结构反应,进行了1000m3储罐模型地震动模拟试验,通过输入水平、竖向、三维地震激励,测试立式浮放储罐的地震响应。结果表明:储罐在三维地震动激励下的地震反应与一维激励相比具有较明显的放大效应。加速度反应放大1.76%~79.08%,平均放大幅度42.86%;三维激励下位移主要表现为放大趋势,平均放大幅度为31.83%;三维激励条件下储罐发生提离的概率及提离高度明显增大,增幅在20.47%~79.54%。建议立式浮放储罐应考虑三维地震动进行地震反应分析。     

LNG储罐地震响应分析方法

液化天然气储罐抗震设计是整个LNG工程的重点。LNG储罐地震分析方法包括规范推荐公式、流体单元法、附加质量法,3种方法理论基础基本一致,但计算方法和效果有所区别:液化天然气储罐的地震分析反应谱一般采用EN 1998-1-2004定义的设计反应谱,EN 1998-1规范公式是对Haroun-Housner理论的简化推导;流体单元法通过有限元软件中的流体单元,模拟储罐真实地震反应,用于耦合液体-储罐-场地土系统分析;附加质量法是将液体冲击作用部分的质量和晃动部分的质量放置到其对应的等效作用高度上,是流体单元法和规范公式的结合。从计算精度、安全余量、计算效率等方面综合考虑,在LNG工程设计中,建议采用附加质量法作为获取LNG储罐地震响应的主要方法。     

储油罐结构的地震局部动力效应

储罐在受到地震作用时，经常会产生严重的次灾害，在进行储罐结构地震分析时，必须考虑局部动力效应的影响。使用有限元法对回转壳的刚度阵及质量阵与容器中液体的刚度阵及质量阵的组合进行了研究，重点分析了储油罐的地震局部动力效应，考虑了单元上连续质量惯性力的影响。给出了工程计算实例，计算结果可为一些复杂储罐结构的抗震分析提供较精确的理论依据。     

立式圆柱形储罐滚动隔震试验

为了明确滚动隔震装置对立式圆柱形储罐的减震效果,利用地震模拟振动台进行立式圆柱形储罐模型试验。按照1∶4相似比设计立式圆柱形储罐罐体模型,在罐壁环向不同高度布置加速度传感器的测点,并输入El-Centro波、Pasadena波、金门地震波3种地震波,测得罐体加速度和提离位移,将其与未安装滚动隔震装置的传统抗震结构体系的立式圆柱形储罐进行对比分析。试验结果表明:采用隔震控制体系后,储罐底部的加速度响应降低49.49%~62.47%,可以按降低烈度进行抗震设计;滚动隔震对立式圆柱形储罐的提离高度有明显的降低效果,其中金门地震波作用下提离减震效果达到28.5%,而在El-Centro波和Pasadena波作用下提离减震效果超过76.6%,能有效防止储罐出现象足屈曲或大角焊缝开裂破坏。     

钢质储罐用金属软管的选用与安装

钢质储罐罐体施工完毕后,要进行基础沉降观测,待基础沉降稳定后,再进行工艺配管的安装。尽管如此,储罐在使用过程中,基础仍有可能继续下沉,而且还会因为温度变化及地震等因素发生变形,基础变形易拉坏储罐嘴子,因此,要求储罐与管道之间采用柔性连接,通常采用金属软管连接。     

大型LNG储罐试桩设计方法的中欧规范差异

以深圳LNG储罐试桩工程为工程背景,依据欧洲LNG储罐设计规范对深圳LNG储罐试桩最大加载量进行正确选取,并以在中国规范下对试桩最大加载量进行比较分析,借此将与LNG储罐设计与施工相关的中欧规范衔接,总结了欧洲规范下LNG储罐试桩最大加载量的选取方法,即对比LNG储罐在正常操作工况下单桩受力(无地震)的2倍、OBE工况下单桩受力的2倍以及SSE工况下单桩的受力,取三者中最大值作为LNG储罐试桩最大加载量;结合中国相关规范对LNG储罐试桩最大加载量进行解析,初步提出了国内规范计算OBE、SSE工况下桩力的可参考公式,解析过程中体现了两种规范对LNG储罐桩基础设计的相通性。     

钢制焊接储罐晃动波高的计算

针对钢制焊接储罐设计人员如何选取设计规范进行不同条件下的储液晃动波高计算的问题,介绍了GB 50341-2003、GB 50761-2012与API 650-2013中关于储罐晃动波高的计算公式及其影响因素,主要分析了GB 50341-2003与GB 50761-2012中储液晃动基本周期对地震影响系数取值的影响及其差异,对10×104 m3、1×104 m3及200 m3储罐进行了储液晃动基本周期、地震影响系数和储液晃动波高的计算,计算结果表明:相同容积与径高比的储罐晃动基本周期相同;储罐径高比越大,GB 50761-2012、API 650-2013与GB 50341-2003计算所得的晃动波高相差越大;当径高比趋于1时,GB 50761-2012、API 650-2013与GB 50341–2003计算所得的晃动波高相差较小。根据计算结果,给出了各个储罐设计规范中晃动波高计算公式的适用范围。     

大型LNG储罐内罐稳定性设计方案比选

内罐在地震工况下的稳定性设计是大型液化天然气（LNG）储罐设计的核心技术之一。以国内某LNG项目储罐的地震参数和内罐的特征尺寸为例，基于国际相关标准给出的地震工况下基础剪切力计算、水平滑动校核、倾覆力矩计算、内罐稳定性判断等相关公式，在假设不安装锚固带的情况下，对地震工况下内罐的稳定性进行分析，结果表明：若不采取有效措施，内罐将产生竖向抬升现象。对国际上常用的两种保护措施进行比较，指出相对于安装锚固带的方法，采用加大内罐底边缘环形板尺寸的方法在施工便利和节约材料等方面更有优势。     

中美大型储罐设计标准抗震计算对比

基于石油储罐设计日益大型化和浮放式的现状,对比分析了现行中美大型储罐设计标准GB50341--2003和API650—2012关于抗震计算的相关规定,总结了其在抗震设防基准、设计准则、数学模型及其参数和计算方法等方面的差异。依据两国标准规定的方法,对某项目5000m。内浮顶罐的抗震计算不同,尤其是罐壁临界许用应力,两标准的计算结果相差近3倍,是所有计算结果中差别最大的参数,也是两者设防目标不同在数值上的表现。GB50341-2003规定储罐上部自由空间即为晃动波高,而API650—2012规定储罐上部自由空间的确定需要充分考虑储罐地震用途组别等因素,更有针对性地定义了储罐上部自由空间与晃动波高的关系。（表3,参8）     

考虑罐顶质量的储罐液固耦合水性弹分析

本文把储液罐罐顶简化为固定剪切梁端部一集中质量,根据变分原理,用黑兹法求出其固有振型,按地震谱理论计算了液动压力的分布。计算结果表明,罐顶质量对储罐中液体的液动压力分布和大小都影响不大。     

深圳液化石油气低温常压储存工程可行性分析

深圳液化石油气(LPG)低温常压储存工程拟建4×10~4t丙烷、丁烷储罐各一座,5×10~4t低温常压LPG泊位一座,5000t常温高压LPG泊位两座,总投资1.1亿美元。该工程系中外合资项目,现已开始建设,预计1997年底建成。介绍了该项工程的规划、工艺技术方案、经济分析、环境评价,经过分析比较,选用直接冷却式低温常压储存加工工艺。这种工艺技术在相同储存温度下较间接冷却工艺流程简单、运行管理费用低,采用金属双壁吊平顶储罐,并分析了地震对储罐的影响。该项目技术先进、设备简单、投资省、建设周期短,建成后可提高广东省能源储备,并创造良好的投资环境。     

外渗隔热储罐及其绝热性能

低温储罐作为储存和运输低温液体的设备,必须具有良好的绝热保温性能,否则经济性和安全性均无法保证。根据外渗隔热原理,提出一种新型的低温储罐结构——外渗隔热储罐,该结构利用储罐内产生的蒸发气外渗通过储罐侧壁的渗透材料,提高低温储罐侧壁的绝热性能。建立了储罐的传热模型,利用该模型,分别对储罐的罐顶、侧壁和罐底进行了漏热量计算。结果表明:与传统储罐相比,外渗隔热储罐侧壁漏热量减少60.7%,储罐的总漏热量和日蒸发损失减少22.2%,储罐绝热性能大大提高。     

国内外储罐泄漏检测技术现状

我国普遍存在储罐超期服役问题,储罐泄漏风险大。应用先进的储罐泄漏检测技术,在储罐泄漏初期采取处置措施,有助于提高储罐设施的安全性和可靠性。分析了目前国内广泛应用的储罐泄漏检测方法的优缺点,包括常规的人工检尺方法、新发展的储罐基础钻孔检测方法和双层罐底板泄漏检测方法,以及适用于停运储罐的开罐检测方法。介绍了美国储罐泄漏检测的技术标准、先进经验和推荐做法,包括漏油感应电缆、电阻探漏法、储罐泄漏初期处置措施以及储罐泄漏定量风险评价等。最后,提出了选择适宜储罐泄漏检测技术的建议,以及借鉴美国标准完善国内储罐泄漏检测技术的建议。     

大型LNG储罐翻滚的影响因素

研究LNG的翻滚机理,根据LNG的储存状态对LNG在储罐中的翻滚做出准确判断对LNG翻滚的预防有着重要意义。建立了LNG储罐的翻滚模型,并利用FluentTM软件,通过模拟储罐的翻滚过程研究了储罐的初始密度差、分层高度、储罐罐容对LNG翻滚的影响。结果表明:储罐中LNG分层间的初始密度差越大,罐容越大,储罐发生翻滚的时间越早,储罐翻滚越剧烈;相反,储罐中的分层高度越大,由于分层高度使储罐相邻两分层之间的黏滞力增大,储罐翻滚越不易发生,翻滚持续时间越长。通过分析储罐翻滚的影响因素,可以更全面地对LNG翻滚做出预防,保证储罐运行安全。     

国内外储罐泄漏检测技术现状北大核心

我国普遍存在储罐超期服役问题,储罐泄漏风险大。应用先进的储罐泄漏检测技术,在储罐泄漏初期采取处置措施,有助于提高储罐设施的安全性和可靠性。分析了目前国内广泛应用的储罐泄漏检测方法的优缺点,包括常规的人工检尺方法、新发展的储罐基础钻孔检测方法和双层罐底板泄漏检测方法,以及适用于停运储罐的开罐检测方法。介绍了美国储罐泄漏检测的技术标准、先进经验和推荐做法,包括漏油感应电缆、电阻探漏法、储罐泄漏初期处置措施以及储罐泄漏定量风险评价等。最后,提出了选择适宜储罐泄漏检测技术的建议,以及借鉴美国标准完善国内储罐泄漏检测技术的建议。     

国内外地上钢质储罐底板阴极保护标准对比

储罐是石油行业重要的基础设施,预防储罐腐蚀、保障储罐安全一直是研究热点。与国外储罐设计、施工相比,中国在电位准则、电位监测、基础材料、电绝缘、边缘板防腐、防渗等方面尚有不足,对于储罐安全运行会造成不利影响,应该从标准规范层面进行完善。以API RP 651-2014《地上石油储罐阴极保护》、EN 16299-2013《与土地或基础接触的地上储罐外表面阴极保护》为例,基于中国储罐设计运行的实践经验,研究了国内外储罐阴极保护领域的重要技术差异。国外储罐阴极保护相关标准规范值得研究借鉴,主要包括高温工况下保护电位值、砂垫层材质质量、储罐底板电位监测点数量和位置等先进理念,以及取消电绝缘、罐底边缘板腐蚀防治和储罐基础防渗等推荐做法。研究成果可用于提高中国储罐阴极保护水平和储罐安全可靠性,并为修订中国相关标准提出合理建议。     

液化石油气储罐泄漏的消防安全设计

分析了液化石油气储罐泄漏的原因,探讨了液化石油气储罐泄漏的危害特性,从储罐质量设计、储罐合理设置、隔热防火设计和安全检测装置等方面探索了预防和控制液化石油气储罐泄漏的消防安全设计.     

内浮顶储罐雷击电位分布及危险性

为了研究内浮顶储罐各金属部件间的电位分布及影响因素,进而明确雷击时储罐的放电部位及预防措施,建立了内浮顶储罐模型,开展了内浮顶储罐雷击模拟试验,获得了储罐各部位电压分布、导静电线电流流向等试验数据.结果表明:在雷电冲击时,无雷电流通过导静电线,浮盘与罐顶连接处电位相同,储罐整体电位可达上百千伏,易对储罐未进行等电位连接的金属部件放电,并引发事故.基于此,可以通过降低储罐的接地电阻降低储罐雷击时的电位,做好等电位连接可消除雷击储罐火灾事故的发生.研究结果对内浮顶储罐雷电防护措施的改进具有一定的指导意义.