太阳辐射作用下浮顶油罐温度场的数值模拟

为了研究太阳辐射对浮顶油罐温度场的影响,有必要掌握受太阳辐射影响原油在浮顶油罐中的温度变化规律.通过分析浮顶油罐与环境换热过程,建立2×104 m3 浮顶油罐的三维模型,对一天内浮顶油罐油品及罐壁的温度变化进行数值模拟.结果表明:在以太阳辐射为主的环境变化影响下,浮顶油罐的近壁面和浮盘处会产生温度梯度较大的高温油层,深...     

浮顶油罐罐顶油气惰化数值模拟

对浮顶油罐的油气空间进行惰化,是一种新的油罐防火防爆方法。根据氮气对油罐气体空间的惰化原理,针对大型双重密封型浮顶油罐的油气空间进行氮气惰化研究。建立了气体流动的几何模型和数学模型,采用PHOENICS软件进行数值模拟,在氮气流量为27Nm3/h的条件下,得出了以不同流速持续通入氮气时油气空间氮气体积分数的分布。结果表明:氮气流速对其在油气空间内体积分数的分布影响不大,持续通入氮气230min可使浮顶油罐一、二次密封环形圆柱空间的油气体积分数达到安全标准。研究结论对于利用氮气惰化实现浮顶油罐的防火防爆具有指导意义。     

20 000 m3浮顶油罐举升应力监测与分析

在某油库20000m^3浮顶油罐举升的过程中，利用专门研制的举升安全监测系统，对举升过程中作用于罐壁的垂直提升力和水平作用力以及罐壁重要受力部位的应力进行了同步监测。经过数据分析，揭示了罐壁应力变化、分布与传递的内在规律，为确保今后油罐举升方案的制定和安全实施提供了科学依据。     

日本大型浮顶油罐设计要点

随着石油事业的的发展,近年来,我国油品储罐的数量和容量都有很大的增长,根据世界能源形势,各国都在增加原油储备量,特别是石油资源缺乏的日本,我国今后也还要增加储罐的建设数量。国内第一座最大的钢质储罐(10×10~4m~3)是1985年从日本引进的。近年来,我国虽然设计过数座10×10~4m~3的大罐,但与世界发达国家相比,起步较晚,在许多方面还要更多地了解国外的先进技术。 日本储罐技术的发展与世界能源形势紧密相连。深入了解日本大型储罐的设计特点,可以作为我们油罐设计的借鉴。     

大型浮顶油罐防火间距的可行性论证

对于大型浮顶油罐的防火间距，在介绍国外标准和做法的基础上，从安全，经济以及初中经验等方面论证了大型浮顶油罐20m防火间距的可行性，结论是GB50074－2002《石油库设计规范》第6.0.5条规定，浮顶油罐，内浮顶油罐之间的防火间距按0.4D计算大于20m时，最小可取20m，该规定兼顾了确定油罐间距所要考虑的四个主要因素（防火要求，消防操作要求，消防设施的能力和经济利益），符合安全可靠，经济合理的工程建设原则。     

组装式油罐内浮顶的特点及效果

分析了内浮顶渍罐的结构特点和优越性，介绍了国内研制的组装式内浮顶的类型和发展情况，同时指出组装式内浮顶不仅适用于固定顶油罐的节能改造，而且也适宜于新建仙顶罐中采用，并对采用组装式内浮顶油罐提出四点建议。     

大型非锚固变壁厚外浮顶原油储罐的应力测试北大核心

大型原油储罐多为非锚固变壁厚结构,在液压作用下,地基沉降会引起底板边缘板翘曲及壁厚变化处的应力波动等复杂现象。为了研究大型储罐受载后各圈壁板、底板的应力大小及其分布规律,采用电阻应变测量技术对水压试验中10×10~4 m^3的外浮顶原油储罐(直径80 m、罐高21.8 m)进行现场应力测试,得到储罐底板及壁板的应力数据,分析储罐关键部位的应力水平、分布特征及其原因。结果表明:在最高液位下,储罐底板主要表现为径向弯曲应力;储罐壁板根部主要为轴向弯曲应力,随测点高度升高,罐壁在水压作用下发生膨胀变形,主要表现为环向薄膜应力。该研究结果为储罐运行的安全评定提供了参考依据。     

大型钢质浮顶原油罐内壁处理技术

分析了大型钢质浮顶原油储罐油气损耗的影响因素.针对浮顶与罐壁间密封效果差的问题,提出了通过涂层工艺处理来降低储罐内壁表面粗糙度的措施.实践证明,浮顶罐内壁涂层处理后表面摩擦系数大大降低,表面沾油量下降90%以上,发油损耗仅为处理前的3.1%,周转损耗可降低62.7%.     

油罐浮顶焊接事故分析及补救措施

华东输油管理局沧州首站8号罐为2×10m~3浮顶油罐.因其浮力不足、单盘严重变形等原因,于1994年进行了改造.单盘更新,浮船由原来2m加长至3m、现将其事故过程、分析及补救措施介绍如下。 在平台上分别制作浮船部分和单盘部分.通过连接角钢(100×63×8.A_3F)将两者连接,如图1所示。焊接完成后.经肉眼检查发现,连接角钢之间的一对接焊缝上有一轻微的纵向裂纹。     

浮顶油罐举升方案优化设计

对20000m3浮顶油罐进行了首次举升施工,在尚不了解举升力在罐壁上分布规律的情况下,为减小罐壁内力,采用了罐体和浮顶分别举升的工艺.针对该工艺存在的不足,根据现场经验,讨论了将浮顶悬拉于罐体上同步举升、避免罐底开孔安装专用浮顶举升装置的工艺可行性,提出了相应的计算方案,并根据计算结果,讨论了举升方案的优化设计.     

基于风洞平台实验的内浮顶罐油气泄漏扩散数值模拟

研究内浮顶罐油气泄漏扩散规律,对于加强环境污染控制、保障罐区安全具有重要意义。建立风洞实验平台,测试小型内浮顶罐风速及浮盘位置对蒸发损耗速率的影响,并考察了风场、浓度场分布规律。基于CFD数值模拟,使用UDF导入环境风,建立了内浮顶罐油气泄漏扩散的数值模型,并通过风洞实验数据验证其模拟的可行性。重点讨论了内浮顶罐外风场及风压分布规律、风速对内浮顶罐油气流场分布及油气扩散浓度的影响。结果表明:浮盘位置越低、风速越大,蒸发速率越快;罐壁的静压力分布规律为迎风侧最大、背风侧居中、罐两侧最小;不同风速下,罐内油气分布整体呈现对称状态;风速越小,油气质量浓度越高,浮盘缝隙处的油气质量浓度最高,并存在安全和环境污染隐患。研究成果对于内浮顶罐设计及运行维护、环保安全管理具有参考价值。(图13,参27)     

埋地储罐设计与 FLAC3D 数值模拟

总结了目前国内常用的埋地储罐强度和稳定性设计方法,针对具体埋地储罐案例,进行了壁厚计算、稳定性校核和加强圈设置及尺寸确定。为验证理论设计的可靠性并准确掌握埋地储罐的变形及应力分布规律,借助ANSYS软件建立储罐及周围填土模型并导入FLAC3D,利用FLAC3D进行数值模拟;对比分析理论设计与数值模拟结果,得出结论：储罐理论设计是安全可靠的;设计过于保守,钢材强度利用率非常低;不设置加强圈的罐壁本身可满足稳定性要求,稳定性设计方法及公式偏于保守;无加强圈储罐,其封头强度及刚度均大于圆筒,应力和变形大小从两端封头到罐体中部递增,且二者在储罐整体上分布不均匀;有加强圈储罐,其应力及变形分布均较均匀,整体受力性能较好。（图7,参16）     

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.     

原油管道油气爆炸实验与数值模拟

为研究油气体积分数对爆炸的影响,采用实验研究与数值模拟相结合的方法,对输油管道油气爆炸发展机理进行研究。结果表明:油气体积分数是影响油气爆炸强烈程度的重要因素,原油油气爆炸的最大压力与初始体积分数有关。当油气体积分数为5.51%～7.06%时,体积分数越大,爆炸压力越大;当油气体积分数为7.06%时,爆炸压力达到最大值;当油气体积分数超过7.06%时,随着油气体积分数增大,爆炸最大压力反而变小。研究结果对揭示原油管道油气爆炸传播规律,减少管道爆炸事故具有指导意义。     

外浮顶油罐密封装置问题探讨

针对外浮顶油罐密封装置在生产运行中出现的密封不严或密封压缩过紧的现象进行了现场调查,分析了产生这一问题的原因,提出油罐基础沉降,罐壁的垂直度和椭圆度超差等是造成密封不严或密封压缩过紧的主要原因,提出了施工控制方法,特别是要加强油罐壁板预制质量控制,提高底圈壁板的安装质量,对第二圈以上壁板垂直度逐圈控制,把总体垂直度的控制误差分解到各圈壁板中,建议在大型储罐施工中,除提高技术水平外,还应加强人员质量     

大型油罐加热技术及温度场研究现状与展望

油罐内油品的加热与温度测试是实现油品温度控制的重要手段,也是实现国家石油储备体系中大型油罐安全运营的重要保障,因此,全面分析了大型油罐内油品加热技术及温度场研究相关成果.加热技术可分为整体加热与局部加热两种类型,应根据具体情况,结合油品性质、作业性质、地区及气温特点、安全因素等选择应用,其中节能环保型加热技术将越来越受关注.油罐温度场研究包括模拟计算、现场测试与模化试验3种方法,数值模拟方法具有一定难度,但可以节约成本,提供全面、准确的温度场结果;现场测试与模化试验在工程应用中存在一定局限性,但现阶段不可或缺,有必要积极采用新的测温技术.（表3,参41）     

5X104^m^3原油储罐改造为内浮顶柴油罐的检测

为了提高某油库储油罐的利用效率,拟将富余的2座5X104m3外浮顶原油储罐改造为内浮顶柴油罐。基于此,分析了改造过程中需要处理的储罐缺陷,针对基础沉降和不均匀沉降,管壁椭圆度、垂直度和水平度,底板腐蚀情况,以及罐体各部位的钢板厚度进行相应检测,按照相关规范要求进行校核,确定各部位改造的具体技术要求。此外,通过调研分析,提出应用双向子午线网壳技术作为改造内浮顶的网壳顶盖。相关经验为后续储罐的改造修复提供了作业依据。（图3,表4,参7）     

钢制焊接油罐设计规范中罐壁厚度的计算

介绍了储罐标准规范GB 50341、JIS B 8501、BSEN14015及API 650的罐壁厚度计算公式;比较分析了4个标准规范在罐壁厚度计算公式、罐壁钢板许用应力、罐壁焊接接头系数方面的差异.通过比较分析发现,除了许用应力、焊接接头系数不同外,罐壁计算厚度的设计液位高度也不一样,对设计液位高度的不同理解是引起罐壁厚度差异的主要原因.分析结果表明：采用GB 50341与采用其他储罐标准规范中罐壁厚度计算公式确定的罐壁厚度是一致的.为使罐壁计算厚度与国际标准规范相同,给出了许用应力的确定原则,同时重新定义了设计液位高度.通过实例证明,许用应力的确定原则是合理可靠的.