基于Tanks 4.0.9d模型的储罐VOCs排放特征定量研究

基于美国EPA发布的Tanks 4.0.9d模型,对储罐VOCs的排放特征及影响因素进行定量研究,并分析与实测数据的差异。研究表明:储罐VOCs排放受结构特征、环境因素及操作条件的影响;内浮顶罐VOCs排放量最小,固定顶罐VOCs排放量是内浮顶罐的110.5倍;对罐外壁修补白色的底漆,定时进行水喷淋或设置隔热挡板,罐内壁使用防锈防腐材料涂层;运用LDAR(泄漏检测与修复)技术对储罐及其配件进行定期定量的泄漏排查并及时修复等方式均是减少储罐VOCs排放的措施。实地监测得到的VOCs排放量高于模型计算结果,内浮顶汽油罐实测数据是模型计算结果的3.5倍,实测与模型计算等核算方法均存在局限性,建议相关部门根据我国的实际情况开发相应的计算软件,对核算公式进行优化。

大型钢筋混凝土水池分离法与共同作用法计算分析

大型钢筋混凝土水池结构多采用有限元计算方法分析,包括分离法与共同作用法。论文对典型水池结构分别采用两种方法进行计算,对计算结果进行对比分析;对影响两种计算方法差异的主要因素地基刚度、水池底板刚度进行了研究,分别取不同的地基压缩模量与底板厚度,对不同模型的计算结果进行分析。得到了基本结论:当地基与底板刚度足够大时,共同作用法的计算结果将趋近于分离法,可以采用分离法对水池结构进行分析;当地基与底板刚度有限时,两种方法计算结果差异较大,建议采用共同作用法或两种方法包络对水池进行计算分析。

常压储罐系统可靠性研究

提出了储罐系统可靠性设计参数 (载荷、结构尺寸、材料性能 )的计算方法。并采用 8节点等参元有限元法计算了储罐结构应力 ,考虑了影响结构失效的两个不确定性因素 :随机性和模糊性。根据断裂力学理论和模糊可靠性理论 ,建立了无泄漏储罐失效模糊极限状态方程。提出了计算结构系统模糊断裂可靠度的权函数综合法 ,该方法具有高的效率。

LNG接收站储罐罐容的计算方法

随着我国进口LNG量的快速增长,LNG储罐已成为接收站的重要储存设施,其容量大小不仅直接影响接收站LNG的接收和天然气的外输,而且直接影响接收站的投资和运行的经济性。由于LNG接收站的存储特点,其存储能力会受到许多因素的影响,包括LNG运输船的运输方案、天然气外输方案、接收站的作业特点等。通过分析,确定了影响LNG储罐罐容的因素和罐容的计算方法,并对不同计算方法进行了讨论。

液化石油气储罐快速降压过程的初步模型

对液化石油气容器在气相壁上出现裂口后引发的快速降压过程建立了初步模型。分析了液体中气泡生成过程,并按气泡半径是否超过临界半径,分两个阶段分别讨论了气相和液相空间各物理量的变化过程。通过具体计算实例,最终得出了过程中可能发生压力下降然后急剧上升这一现象的结论,并分析了初始温度(初始压力)、初始充注量、热流密度、裂缝面积对于上述物理过程的影响。

大型油罐下节点三种计算方法的比较

对于大型油罐的下节点计算,目前有三种方法,即API(J.B.Denham)的刚性地基梁方法、中国科学院力学所方法和吴天云的弹性地基梁与刚性地基梁耦合法。对这三种计算方法进行了分析,认为第3种方法适用于边缘板有足够宽度或边缘板与中幅板对接焊接情况。用本计算方法和秦皇岛10×1O^4m^3浮顶油罐的实测结果进行了比较,其理论计算结果与实测结果吻合很好,而前两种计算方法的误差都较明显。得出的结论是:①适当增大罐底边缘板伸出罐壁外表面的宽度,以减小罐底边缘板所承受的弯曲应力;②边缘板和中幅板应对接焊接,以减小边缘板的最大应力;③在下节点的计算方法中,应对罐壁变形给予考虑。

膨胀水箱容积计算方法

针对膨胀水箱容积计算方法中存在的问题 ,通过理论分析 ,给出了计算膨胀水箱容积和系统水容量的修正公式 。

大型LNG储罐干燥置换的研究与计算

大型LNG储罐的压力测试都采用水压进行,试压结束后必须对储罐进行干燥置换。工程中大多采用氮气持续吹扫进行干燥置换,导致氮气消耗大、工期长、作业成本高,另外干燥置换理论计算方法不完善也给LNG储罐干燥置换介质的计算造成障碍,无法准确预估介质使用量。为节省液氮用量以及准确预估干燥置换氮气使用量,文章采用热干空气吹扫干燥与氮气干燥置换相结合的方法,用压涨式吹扫干燥工艺对储罐实施干燥置换作业,同时根据氧含量及露点要求给出干燥置换介质用量的计算方法,与站场储罐干燥置换施工情况进行对比分析表明:按照露点要求得到的干燥置换计算方法能很好地计算液氮用量及作业工期,可为储罐干燥置换的理论计算及施工作业提供参考。

油罐常用设计规范计算方法比较

对目前国内大型浮顶油罐设计计算所采用的计算方法进行了分析与比较 ,并结合多年的设计经验提出了自己的建议 ,以供国内在大型浮顶油罐设计时参考。

油罐通气量计算方法对比分析

在收发油和储油的工艺过程中,油罐内部的油气空间压力会发生变化,需要进行呼气和吸气以保证油罐本体的安全运行。针对常用的固定顶油罐,介绍了确定其正常通气量的几种方法,并分别就收发油和热效应(温度变化)引起的呼吸通气量计算进行了分析比较,此结果可为油罐总通气量的计算提供参考。

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。

火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护

总结分析了火灾作用下液化石油气储罐的安全防护方法,确定了各种方法的适用范围。通过试验对液化石油气储罐在火灾环境下的失效机理进行了研究,获得了储罐的失效模式,有针对性地提出了火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护技术的设计思路和方法,并给出了具体操作流程。

调节池的作用及设计探讨

对给水、建筑供水、水处理系统中用到的各类调节池的作用及设计方法进行了汇总,强调了调节池在给排水系统中的重要作用,对典型的计算方法进行了例证,总结的设计方法可供相关人员参考。

油罐应力分析的新方法及其计算验证

提出了把油罐边缘板与整个罐壁作为一个整体来进行应力分析的新方法，用其对实测过的１０万ｍ３油罐进行计算，计算应力值与实测应力值一致。该方法克服了将边缘板和整个罐壁分开考虑而忽略下节点与罐壁变截面相互影响的缺点。

15×10~4m^3超大型浮顶储罐应力计算方法探讨与实验测试分析

以15×10~4m^3超大型浮顶储罐为研究对象,分别采用组合圆柱壳法与弹性-刚性地基梁耦合法对储罐壁板与底板的应力进行计算。通过与有限元计算结果的对比分析可知,两种方法计算结果与有限元计算结果的最大误差分别为7.15%和39.15%,说明解析法计算具有一定的局限性。最后,通过对两台储罐试水期间的应力进行测试,进一步验证了有限元计算方法的准确性。现场实测表明,可通过改变储罐第1、2层壁板的高度比例改善储罐壁板最大应力所在位置,使储罐壁板应力分布更加合理,有利于保证超大型浮顶储罐安全工作。

油罐中幅板和边缘板搭接的应力分析

分析了大型油罐底边缘板和下节点的应力,对边缘板与中幅板搭接且罐基础具有环梁时的应力进行了精确的理论分析和应力计算,并将本文的计算方法与API和中国科学院方法在罐底板假设边界条件的合理性方面进行了比较。对实测过的50000m^3油罐进行的分析表明,所测边缘板的应力大于本文理论计算结果和吴天云方法的结果,与中国科学院方法的结果基本一致,API方法的结果最偏离实测值,同时分析了计算应力偏小的原因。在得出的十元方程组(八元线性、两元非线性)的解法上,提出的双重对分区间法对解大型非线性方程组中只有少数几个非线性项的问题具有普遍的理论意义,避免了牛顿迭代法求解各式导数的烦琐,并将整个问题最后归结为直接求线性方程组的解和回代,解法简洁。

超大型油罐抗风结构的合理设计

介绍了中国、美国、日本和英国油罐设计规范中在抗风圈截面模数计算上的区别。作者认为 ,我国超大型油罐设计时可设置两道以上的抗风圈 ;并建议 :对于直径大于 60m的油罐抗风圈所需的截面模数按油罐直径 60m进行计算。

球罐人孔凸缘的强度设计计算

球罐人孔凸缘是球形容器的重要受压部件,由于形状特殊,它的强度计算方法在国内外有关标准中均未给出。为此其设计计算长期存在困惑,未能很好得以解决。目前主要参考计算方法有三种,它们的计算模型不同,计算结果相差较大且都存在明显缺陷。笔者依据有限元分析所揭示的球罐人孔凸缘的变形特征,提出了以圆环为计算模型的凸缘计算方法。同时对国内外有关凸缘的计算方法进行了讨论,指出了其中存在的主要问题。

非正交网格控制容积法分析复杂形状池内的流动

介绍一种基于非正交网格控制容积法的数学模型，及其在圆形沉沙池流动研究中的应用．该模型求解轴对称流动的连续方程及时均Ｎ－Ｓ方程，并采用标准ｋ－ε紊流模型，模拟圆形池内的流动．由于采用非正交网格，此计算模型可精确模拟几何形状较复杂的沉沙池内的流动，利用上述模型对某实际沉沙池进行了流场计算，计算所得流场与模型试验实测值符合良好．

倾斜油罐地基处理时的强度计算

油罐因其基础不均匀沉降会发生倾斜,常用顶罐方式对罐基础进行再处理。顶罐时罐的自重作用会使其各个部位产生应力和变形,在油罐沿四周均匀顶起的基础上,提出了油罐强度分析和计算的模型,并采用力法对油罐进行了强度分析和计算。在计算力法公式中的系数和自由项时,应用了弹性薄板理论和材料力学中的方法,并通过一个算例对该方法进行了验证。