储罐双层底板的结构优化及有限元分析

近年来石油泄漏事故时有发生,引起泄漏的最主要原因之一,就是储罐的底板腐蚀。目前的大型储罐底板多为单层,容易被腐蚀产生缺陷而导致泄漏,为此本文提出了一种基于单层底板的双层底板结构。采用有限元软件,对单层底板储罐和双层底板储罐进行了受力分析,结果表明,在相同的约束条件下,双层底板储罐的受力性能良好,受到的最大等效应力相比单层底板储罐减小了31.6%。具有不同底板结构的2台储罐,其最大等效应力均出现在罐底边缘板与第一层壁板组对安装的大角焊缝位置,其中,双层底板储罐的最大等效应力,产生在大角焊缝的壁板一侧,单层底板储罐的最大等效应力,产生在大角焊缝的底板一侧。

液氨储罐氨应力腐蚀开裂分析

某制冰企业1台液氨储罐投用3年后,首次定期检验发现其气相空间封头直边段有1处开裂,导致氨液泄漏。通过相控阵检测,发现其两侧封头直边段存在多处横向裂纹缺陷,缺陷均起源于焊缝热影响区,且与母材表面基本垂直。利用金相检验发现,裂纹有沿晶和穿晶两种微观形貌;通过硬度测定发现,越靠近热影响区的硬度值越高;此外,测厚未发现严重减薄。综合检测结果和液氨储罐的使用工况,判断该台液氨储罐封头直边段的多处缺陷为内壁在液氨腐蚀环境和残余应力共同作用下发生了氨应力腐蚀开裂并扩展至外壁所致。针对氨应力腐蚀开裂的成因,提出了一些防范措施,并对此类设备的定期检验提出了一些建议。

市政工程调蓄池壁板配筋精细化设计

市政工程调蓄池的外壁板结构设计要点与常规设计的要点不同。在常规设计中,根据相关规范要求,顶板开洞处仅采取构造措施对其进行孔洞加强,并未考虑顶板开洞对壁板配筋造成的影响。本文以实际工程为例,从模拟调蓄池实际边界条件、探究合理计算模式等方面进行分析,为调蓄池壁板结构精细化设计提供建议和参考。

全卤制碱中储卤池盐泥的处理

针对在全卤制碱中采输卤工序储卤池、淡盐水池的盐泥沉积问题,提出了处理方案,达到了预期效果。

304/Q345R不锈钢复合板常压储罐对接焊缝TOFD检测

对304/Q345R不锈钢复合板常压储罐进行了超声衍射时差法技术研究应用。采用带有对接焊缝的表面盲区试块进行直通波盲区测定,对复合板焊接模拟试块进行检测,分析比较了基于覆材侧和基材侧的检测效果差异性,最后将制定的检测工艺应用于现场一台25 000 m3不锈钢复合板常压储罐,检出埋藏裂纹1条并进行了解剖验证。结果表明:基于覆材侧的TOFD检测技术可应用于复合板常压储罐的开罐内检测。

船舶非满载罐体内液体横向运动冲击的动力响应

为提高储罐运输液体的安全性,考虑船舶运动与非满载罐体内液体介质晃动的耦合作用,以40 m 3的卧式筒形储罐为研究对象,建立储罐内液体与罐体相互作用的流固耦合数学模型,分析船舶转向或遭遇强横风时罐内液体的冲击动力响应,监测不同充装率和横向激励下罐内液体的瞬时横向冲击载荷与液体的质心位置变化,分析安装不同高度的防波板对罐内液体冲击的影响。结果表明:在时域内,罐体内液体的横向运动冲击呈周期性变化,液体的瞬时横向冲击载荷随横向激励的增大而增大,随充装率的增大而先增大后减小;罐内液体的质心位置随充装率和横向激励变化,质心位置的水平位移变化较大;设置防波板可明显减弱液体的晃动程度,罐内液体的冲击强度随防波板高度的增大而减小。

常温原油储罐罐底边缘板的腐蚀与防护

常温原油储罐多修建在沿海地区,受海洋大气环境的影响储罐发生严重的腐蚀,储罐区附近的石油炼化企业排放的工业废气加剧了储罐的腐蚀。常温原油储罐罐底边缘板处易积水,腐蚀现象尤为明显。本文针对常温原油储罐罐底边缘板的腐蚀现状,分析腐蚀发生的原因,阐述腐蚀机理,提供了几种防腐措施技术,以期对原油储罐的安全运行提供一定的指导。

三角形板式节点式钢网壳在大型储罐上的应用

随着网壳在大型储罐中的应用越来越广泛,针对传统三角形板式钢网壳基础零件存在失稳,导致钢网壳整体结构稳定性较差问题,展开三角形板式节点式钢网壳在大型储罐上的应用研究。计算网壳顶静力,为节点式钢网壳数值设计与施工提供基础。使用Xsteel模型构建零件参数化模型,预制节点式钢网壳构件。设定三角形板式节点钢网壳安装工序,实现三角形板式节点式钢网壳在大型储罐的设计安装,构建实验环节,实验结果表明:三角形板式节点式钢网壳可有效提升节点稳定性,进一步降低网壳刚度形变量与网壳可承受最大应力,保证拱顶式储罐在运行过程中的安全性。

储罐前金属软管引起的盲板力分析与优化

为了提高储罐罐前金属软管及相关管道系统的安全性、可靠性,保证储罐储存安全,利用CAESAR Ⅱ软件对储罐罐前管道系统进行了应力分析。结果表明:通过减小罐前金属软管所受内压力可以极大降低金属软管前后管道系统所受盲板力;罐前设置单向止推,可有效减小盲板力对罐前主管带的推力;金属软管应尽量避免45°安装。研究结果为罐前管道系统的设计及优化提供了可靠依据。

大型LNG储罐底板焊接防变形控制探究

为确保大型LNG储罐整体施工质量,必须对底板焊接质量和焊接变形进行精准控制,以确保施工过程中的稳定性和安全性。基于此,针对大型储罐罐底板焊接变形、底板排版图合理设计、合理布置焊接顺序等进行探讨、分析,以达到有效控制底板变形的目的。

基于有限元的大型储罐不同形状中间隔板对比分析

对某大直径储罐的中间隔板采用ANSYS软件进行了应力分析,对比了S形双曲面隔板和平面隔板的应力和变形情况,分析结果表明,平面隔板设置加强肋是一种更加合理的设计方案。与S形双曲面隔板结构相比,平面隔板变形时罐壁应力水平更小,同时,辅助支撑梁可以限制平面隔板的变形,进而降低隔板应力,提高承载能力,使结构更加优化。

LNG储罐建设隔震垫安装优化

为防止大型LNG储罐遭受地震等自然灾害的影响,往往采用在桩基和储罐主体之间安装隔震垫的办法。但在隔震支座安装作业时,二次灌浆平均麻面率达到了23.59%,单桩最大麻面率甚至高达44%。经过分析和研究发现主要是由于在二次灌浆过程中,预埋板下部气体淤滞难以排出所导致,与灌浆料性能和周围环境因素均无关系。因此采取对预埋板和二次灌浆施工流程的办法进行改进,经实施后,二次灌浆平均麻面率降低至7.32%,节省返工成本共计378 800元。

北京某单位数据中心节能优化分析

针对某单位大型数据中心早期规划无后备冷源情况及我国北方地区无引入自然冷源的情况,在综合分析现场实际情况下,采用蓄冷罐+板式换热器的组合方案进行节能及增加后备能源。根据北京地区的历史天气数据,分析数据中心核心指标PUE值,进而计算得节能目标值,确定了方案的合理可行性及经济性。

大型立式钢制石油储罐优化设计研究

大型立式钢制焊接石油储罐为典型的薄壳结构,底板与壁板连接的大角焊缝处应力最大,在储罐结构中属于薄弱环节。研究储罐大角焊缝处应力的分布规律,优化储罐的结构设计,对提高其运行安全具有重要意义。采用有限元数值模拟方法,考虑储罐材料、几何结构、接触关系等因素,建立10×10^(4) m^(3)外浮顶石油储罐的3-D模型。采用电阻应变测量技术对现场储罐进行应力测试,验证数值模型的准确性。基于有限元数值模拟,研究边缘板厚度、外边缘板宽度、钢筋混凝土环墙宽度3个关键参数对大角焊缝处应力的影响规律,提出边缘板和环墙尺寸的设计准则,给出10×10^(4) m^(3)储罐优化后的设计尺寸,为大型储罐的设计提供指导,保障储罐结构安全。

CaCl_2型采出水对原油储罐底板的腐蚀影响分析

针对吐哈油田原油储罐底部穿孔泄露影响油田正常生产及安全的问题,开展了腐蚀过程及影响因素分析研究。在原油储罐内进行现场挂片120 d后计算失重腐蚀速率,应用扫描电镜(SEM)分析腐蚀挂片表面的微观形貌,对储罐底部水溶液和储罐钢材进行成分分析,通过电化学方法研究了储罐钢的腐蚀过程,并测试Cl-和Ca2+对钢材的腐蚀速率影响。结果表明,挂片在罐底水溶液中出现不均匀的坑蚀,挂片失重速率为0.22 mm/a,电化学测试腐蚀速率为0.15 mm/a,瞬时腐蚀速率有增加趋势,碳钢表面出现二次钝化溶解现象,在罐底介质中Cl-和Ca2+的增加会加速腐蚀。为原油储罐底板腐蚀泄露的分析及治理奠定了基础。

焊条电弧焊和埋弧焊在大型LNG储罐内罐壁板焊接施工中的应用

大型LNG低温储罐是液化石油天然气储运过程中的核心设备,其建造技术复杂,要求严格。而9%Ni钢内罐壁板的焊接技术是大型LNG低温储罐建设的关键,其焊接接头性能的好坏直接关系到储罐的施工质量与安全可靠性。重点介绍了焊条电弧焊和埋弧自动焊在LNG储罐壁板焊接施工中的应用,包括焊接材料的选择、焊接工艺参数的确定、焊接坡口的设计、焊接施工顺序以及焊接施工的注意事项。焊条电弧焊常用于储罐壁板立焊缝的焊接,埋弧自动焊常用于储罐壁板横焊缝的焊接,并对焊接接头进行了焊接性评定。结果证明,两种焊接方法得到的焊接接头均符合LNG低温储罐的设计要求。

储罐底板腐蚀的预测研究

影响储罐底板腐蚀的因素很多,它的腐蚀深度和腐蚀速度是随时间变化的灰色量。为了预测储罐底板的腐蚀状况,掌握储罐底板腐蚀的基本规律,应用灰色理论中的GM(1,1)模型对储罐底板腐蚀速度的实际统计数据进行了灰色动态拟合,建立了相应的预测方程,对储罐底板的腐蚀深度和腐蚀速度进行了预测,并建立了残差值的GM(1,1)模型对原预测值进行补偿,从而提高了预测精度和平稳度,为储罐腐蚀防护提供了科学的依据。

钢制石油储罐边缘板的防腐密封

分析钢制石油储罐边缘板较易腐蚀的原因,介绍一种有效的边缘板防腐密封技术,即采用一种新型防腐材料DENSO和防腐施工方案,延长罐底边缘板的使用寿命。

十万立方米原油储罐用钢板的国产化研究

过去 ,我国 5× 1 0 4 m3 以上储罐所用的高强钢钢板全部依赖进口 ,为了满足国内建造大型储罐的需求 ,合肥通用机械研究所、武汉钢铁 (集团 )公司等单位开发了适合于大线能量焊接的 WH61 0 D2钢板。通过一系列的试验研究表明 ,国产 WH61 0 D2钢板的性能完全达到日本 SPV4 90 Q的实物水平。在此基础上 ,合肥通用机械研究所还与北京燕山石化公司及中国石化集团北京设计院在中国石化集团公司立项后 ,针对1 0× 1 0 4 m3 原油储罐的建造技术进行了较深入的研究 ,并成功地应用于北京燕山石化公司两台 1 0× 1 0 4 m3原油储罐的建造 ,实现了 1 0× 1 0 4 m3

大型天然气球罐的设计和材料选用

通过回顾钢制球形储罐的发展历史,分析了国内球形储罐建造技术的现状及其与国外的差距,对西气东输大型天然气球形储罐的选材、结构方案及建造技术进行了探讨,提出了大型天然气球罐建造两种选材方案。