大型储液罐内外基础环墙抗不均匀沉降性能分析

大型储液罐对地基沉降变形非常敏感,需要采用基础环梁来防止其对上部结构的危害,因此,基础环梁设计是大型储罐建设的重要一环。本文采用有限元软件对大型储罐-基础环梁-地基土层的共同作用进行了数值模拟,主要考察了大型储油罐基础环墙环向拉力的分布,探讨了影响环墙受力的主要因素。研究表明,垫层参数对环墙环向拉力的影响较大,压缩性低,抗剪强度大并经过压实处理的垫层材料对应的环墙环向拉力最小,环墙环向拉力随环墙半径的增大先近似线性增加而后略微减小。

基于AP-42模型的原油储罐VOCs排放定量核算及减排措施

挥发性有机物(VOCs)普遍存在于原油储存和调和过程中,为实现原油储罐VOCs排放的高效管控,以AP-42模型为基础,通过情景分析法和控制变量法考察不同因素对VOCs排放量的影响程度,并提出针对性的减排建议。结果表明,固定顶罐的VOCs排放量最大,内浮顶罐的VOCs排放量最小;油品摩尔分子量和饱和蒸气压分别与VOCs排放量呈线性相关、指数相关;不同密封方式对VOCs排放量的影响较大,一次密封中液体镶嵌的效果最好,二次密封中边缘刮板的效果略优;液体镶嵌+边缘刮板密封方式下的VOCs排放量最小,内浮顶罐和外浮顶罐的VOCs排放量可分别降低95.60%,94.96%;风速对固定顶罐和内浮顶罐的VOCs排放量不造成影响;当年周转次数超过20次时,因装卸油频繁导致其工作损失或挂壁损失的增速减缓,建议在优选储罐类型、控制油品质量、优化密封方式等方面实现VOCs的减排防控。

预应力管桩复合地基技术在大型油罐地基基础中的应用

大型油罐地基基础设计要求:严格控制大型油罐的整体沉降、整体倾斜、罐壁局部不均匀沉降;同时,不允许罐底板整体呈凹型沉降及局部沉降。一般情况下,天然地基均不能满足大型油罐地基承载力和变形的要求,必须采取地基处理措施改善地基的力学性能,以增加地基的承载能力,减小储罐基础的总沉降量和不均匀沉降。在确定地基处理方案时,要考虑方案的安全可靠性、技术先进性、施工可行性,同时,要尽量节约资金及减小对环境的影响。预应力管桩复合地基处理技术已广泛应用于大型油罐地基基础设计中,其中预应力高强混凝土管桩复合地基在安全可靠性、技术先进性、施工可行性及环保等方面均优于其他桩体复合地基处理方法。随着预应力高强混凝土预制管桩生产成本的降低,加之其施工费用较低,其工程造价已接近其他刚性桩复合地基,在大型油罐地基处理中应用,具有较大的技术及经济优势。

爬壁机器人结构优化设计与吸附力分析

为适应油罐外壁危险作业需要,设计了一款具有有效吸附力和灵活移动能力的新型轮式永磁吸附爬壁机器人。为满足爬壁机器人吸附力平稳并具有负载能力的要求,对爬壁机器人进行静力学分析和动力学建模,得到爬壁机器人在壁面运行的安全吸附力,以保证不发生滑移和倾覆。利用有限元软件分析了磁吸附系统磁铁与壁面间距离、轭铁厚度和磁铁之间距离等结构参数对吸附力的影响规律,并获得最佳结构尺寸。通过实验装置对吸附力进行验证,结果表明实验结果与仿真结果的变化趋势基本一致,为后续的模型制作和改进提供了参考。

油田储罐再制造技术的研究与应用

再制造工程以先进技术为手段，对产品进行性能修复与升级，是一种高效、低成本、少污染的绿色技术。在石油化工行业中腐蚀介质对生产储罐的破坏很大，通过运用再制造工程原理发明了“金属罐薄壁不锈钢衬里技术”，采用此项技术对油田储罐进行再制造修复，增强了防腐性能、延长了使用寿命，通过近几年在油田中实际应用取得了良好的经济和社会效益。

超大型油罐罐壁与底板应力有限元仿真分析

兰州原油末站大型油罐群,是我国首次在饱和黄土地基修建的大型储油设施.针对15×104 m3超大型非锚固油罐,采用ANSYS有限元软件,对大型储油罐基于接触条件下的二维轴对称有限元模型进行数值模拟分析.计算结果表明:罐壁环向应力大于竖向轴力,在第二圈罐壁和第三圈罐壁相连接的位置,环向应力值最大;油罐底板径向弯曲应力和环向应力均发生在油罐底板与罐壁相连接的大角焊缝处,径向弯曲应力是环向应力的2.7倍;在整个回填砂范围内,罐底变形较为均匀,罐底板有反向"翘离"现象,最大翘离高度为4.8mm;对于大型和超大型储油罐,罐体的薄弱环节在罐壁与底板相连接的大角焊缝处,在施工工程中注意保证钢板的焊接质量.

原油储罐的节能措施

针对原油储罐实际运行过程中耗能严重和成本较高的问题,将原油储罐温度场模型简化后进行数值模拟,求出了二维非稳态导热情况下的温度场分布,进而对罐壁保温层、罐顶保温层及油品装船过程进行了能耗分析。以实现节能降耗为目标,论证了储罐双浮顶加保温层的可行性,得到了罐壁最优保温层厚度、最优浮顶保温层位置以及最优装船温度等结果。

基于振动的变压器铁芯松动判定方法

为分析和判断电力变压器铁芯松动故障,对变压器油箱表面的振动信号进行研究,提出基于油箱表面振动信号的变压器铁芯松动故障诊断方法。首先,对变压器铁芯的振动特性进行分析,并确定振动信号中100Hz为铁芯松动特征频率。为避免变压器固有振动频率的影响,对油箱壁的共振原理进行了研究,提出了先用激振法确定变压器油箱表面的固有频率,避开固有振动频率对故障诊断的影响;提出了利用100Hz特征频率分量占总分量(1kHz以内)的比值来判断铁芯松动故障的方法。变压器铁芯松动后,利用比例阈值法纵向比较(与历史数据比较)各测点的振动信号,可确定变压器是否存在铁芯松动故障;通过各测点横向比较,可初步进行变压器铁芯松动故障定位。该方法简单有效,不需要考虑电压变化以及传感器型号不同对故障判断的影响。

喷砂除锈爬壁机器人磁吸附结构优化设计及整机性能试验

对爬壁机器人不下滑和不倾覆两种力学模型进行分析,研究磁吸附单元各个尺寸参数对吸附力的贡献关系,在提高吸附力的同时减小磁吸附单元的体积。结果表明:磁吸附单元的吸附力随着磁铁长度增大而增大,由于乙型回路的磁力线主要集中在磁铁的中间和两端,随着磁铁长度的增大利用率降低;磁吸附单元的吸附力随其厚度增加呈抛物线增长,当永磁铁厚度大于宽度的0.6倍时,由于工作面内的磁感应强度趋于饱和,厚度持续增加对吸附力的贡献减小;轭铁板厚度和隔磁板厚度对吸附力有不同程度的影响,存在最佳尺寸;在爬壁机器人最上端设有辅助吸盘,增加抗倾覆力矩,提高爬壁机器人的越障能力。

大型油罐罐壁损伤识别研究

为了研究大型油罐罐壁结构的损伤识别,以西岸油罐艺术中心中实际油罐为例,讨论了基于模态曲率差的方法对不同损伤工况的损伤识别效果。通过ANSYS有限元软件建立足尺模型并得到罐壁径向模态振型,计算得到周向模态曲率和轴向模态曲率来识别损伤。研究表明:采用轴向模态曲率能够精确识别单处损伤和多处损伤位置,而且损伤位置越靠近顶部越容易被检测。因此,对于油罐罐壁的损伤程度识别,不能仅仅比较轴向模态曲率值的突变程度,需要结合损伤位置综合考虑。

大型立式储油罐双层钢制罐底结构设计探讨

立式储油罐罐底腐蚀失效会严重影响到储油罐的安全环保运行,现有储油罐单层金属底板结构难以避免上、下表面同时腐蚀的情况,为此提出了采用双层罐底板结构。目前国内尚无大型立式储油罐采用双层罐底结构,结合国外规范及工程经验,对几种常见双层罐底板结构型式进行比较分析,并对罐壁和罐底连接处设计和双层罐底泄漏检测技术进行探讨,可为大型立式储油罐双层罐底结构设计提供参考。

基于爬壁机器人技术的油罐容积测量新方法的研究

大型石油储油罐经过长期使用后 ,会由于油罐变形而导致其容积变化。因此需要在油罐的使用过程中对其容积进行重新测量。通常采用的传统测量方法 ,如光学参比法和围尺法 ,其操作者的劳动强度大 ,操作危险 ,测量效率低。本文提出的基于爬壁机器人技术的油罐容积测量新方法 ,在此称为自移动法 ,该方法由爬壁机器人绕油罐爬行 ,通过安装于机器人上的一系列传感器而测量计算出油罐容积。该方法提高了测量的自动化程度和测量效率 。

双层油罐渗漏检测方法的选择

分析了目前应用最为广泛的压力(真空)法、液体法、传感器法及人工检测法等双层油罐渗漏检测方法的原理、技术特点和适用范围。按照"安全、经济、可靠"的原则,针对目前国内内钢外玻璃纤维增强塑料双层油罐所采用渗漏检测方法存在的安全隐患,提出将传感器法与示踪剂法组合运用,使其达到现行国家标准规定的要求。

油罐容积检测用爬壁机器人控制系统研制

本文讨论了爬壁机器人的控制系统设计。该机器人为石油油罐测量专用机器人。文中阐述了该机器人控制系统设计需考虑的几个问题，介绍了该系统的软、硬件。

SF双层油罐结构强度有限元分析

分析了SF双层油罐的结构特点,对SF双层油罐的FRP外壳和微小夹层做了合理的假设和简化。针对双层罐的复合结构,选择了分离式有限元模型,并确定了载荷以及单元划分。针对加油站使用较为广泛的30m3油罐进行了结构强度的有限元分析,结果表明:钢制内壳承担了油罐的大部分载荷,同时油罐的危险区域在砼鞍座底部外侧边的罐内壁上;微小夹层除在鞍座位置外几乎不承担载荷;FRP外壳在鞍座尖角处出现应力集中现象,此处出现破损的可能性比较大。通过对SF双层罐结构强度的分析,为SF双层罐的设计和安装提供了一定的指导依据。

立式油罐容积检定爬壁机器人控制系统研制

立式油罐是石油、化工等行业油品储运的重要容器,因此其容量计量的准确度至关重要。该文针对立式油罐容量测量的实际需要,研制一种小型的立式金属罐爬壁机器人代替人工检定。其测控系统以单片机89S51为核心,并配备多种传感器,实施遥控操作。现场实验表明,该机器人自动化程度高、运动稳定可靠、定位精度高,大幅度提高了油罐检定效率。

双层储油罐的应用及发展现状

为防止加油站埋地单层钢制金属油罐腐蚀泄漏造成地下水源及土壤污染,欧美等西方发达国家已经普遍强制使用不同结构形式的双层储油罐,并对双层储油罐的结构形式、材料选择、强度测试以及环形间隙泄漏检测等提出了具体要求,制定了相应标准。通过分析国外双层储油罐的基本原理以及两种不同的渗、泄漏监测方法和国内外双层储油罐的发展现状,对几种主要结构形式的双层储油罐进行了特性比较,对目前制约国内双层储油罐发展所存在的问题提出了建议。

洞库储罐壁局部失稳分析

因储罐使用时间过长,或者在使用管理中操作不当等原因,目前某些洞库储罐出现不同程度的失稳现象,甚至不能正常工作,严重干扰了油库的储存以及收发作业,出现设备闲置现象.根据拉姆公式对失稳现象进行分析探讨,剖析造成失稳的主要因素,针对某洞库罐壁失稳的实际情况,对油库的实际工作提出建议,对于加强储罐的管理工作有重要的参考价值.

基于ANSYS的油罐拱顶与罐壁关联性分析

针对油罐拱顶与罐壁上部容易出现失稳变形的实际问题,基于ANSYS建立了油罐有限元模型,对油罐结构稳定性进行数值模拟,探讨加载关联性和结构关联性对均匀外压作用下油罐稳定性的影响。结果表明:分析油罐结构稳定性时,对于给定尺寸的油罐,失稳发生在结构较薄弱部位;拱顶和罐壁可独立加载求解临界载荷,取较小值作为油罐的临界载荷;油罐的失稳分析要考虑拱顶与罐壁间相互作用对总体临界载荷的影响。研究结果可为基于有限元法的油罐稳定性设计和分析提供一定参考。

石油储罐防腐涂料施工方法

介绍了储油罐内壁和外壁防腐涂料选用及施工方法。