Experimental Investigation on the Effect of Seal Presence on the Behavior of Double-Deck Floating Roofs in Cylindrical Steel Storage Tanks

Liquid storage,particularly oil and petrochemical products which are considered hazardous liquid,are an important part of the oil industry.Thin-walled vertical cylindrical steel storage tanks are widely used in recent years.Due to high sensitivity of these structures in an earthquake and other external excitations may lead to catastrophic consequences.For instance,huge economic losses,environmental damages,and casualities,many studies have been done about these structures.past studies showed that liquid storage tanks,equipped with a floating roof,are potentially vulnerable while subjected to seismic loads and earthquake has been considered as one of the most destructive natural hazards.The reason is that such tanks are made of two separated parts(shell and roof)which each may have its own responses;sometimes causing resonance phenomenon and so that,roof movements,rooffluid interaction,roof-shell interaction,and also the way they are attached should still be investigated.Experimental tests of floating roof’s vertical fluctuation was performed in a full-scale reservoir tank and assessing of the results demonstrated that presence of a seal between floating roof and shell plate can significantly increase damping ratio in liquid sloshing and also suppress the roof`s vertical displacements.In other words,seal can control a floating roof and make it stop moving vertically over few cycles.

铝制穹顶储罐火灾事故分析及防控研究

为避免铝制穹顶储罐火灾事故发生,通过对典型事故案例的事故原因进行分析,从提升安全防护技术、加强安全管理、提高应急管理水平3个方面,提出了对大型外浮顶储罐事故防控的措施,对保障大型油气储存基地安全风险防控具有指导意义。

太阳能油储维温系统动态能流分析

提高浮顶油罐内原油加热维温太阳能光热利用率为降低常规能源消耗及拓宽太阳能应用提供了一种新途径。建立太阳能油储维温系统长周期能流输运模型,分析太阳能油储维温系统能流特性,探索系统能量动态影响机制。结果表明:所建模型的模拟值与试验值的最大均方根误差变异系数和标准平均偏差分别为7.86%和7.29%,模型具备有效性;在真空管集热器、相变蓄热箱及辅助热源联合供热条件下,通过控制器协同调控系统使之实现稳定运行;原油平均温度高于设计温度和相变材料平均温度高于相变温度的时长分别占全年时长的74.9%和50.96%,相变蓄热箱和真空管集热器最大供热量占比分别为34.16%和67.07%。

钢制内浮顶储罐事故灭火救援技术训练探讨

通过调研学习掌握钢制内浮顶储罐的用途、结构,分析研讨历年内浮顶储罐火灾处置案例,结合钢制内浮顶储罐火灾事故发展蔓延规律,钢制内浮顶储罐安全防控底线、设计理念,重点对钢制内浮顶储罐通风口火灾水流切割、量油孔火灾处置、半固定泡沫注入等工艺技战术方法进行详细分析,提出工艺处置与消防技战术相结合的组织与训练方案,便于对实现这一类火灾“科学、安全、专业、环保”处置提供参考。

大型原油外浮顶储罐检修施工总结——以某化工厂5万m^(3)外浮顶储罐为例

某化工厂通过罐底板检测、劳动保护整改、罐内中央排水管及加热器更换、罐内外防腐、浮梯检修及浮盘密封更换等一系类检修手段,全面的对原油储罐进行了检修,消除了储罐运行中存在的安全隐患,保障了储罐的长周期安全平稳运行,同时为后续同类储罐检修积累了宝贵经验。

基于Workbench的大型浮顶储油罐的模态分析

当今我国对能源的需求不断提升,石油作为用途最为广泛的不可再生能源,为我国的能源产业奠定了基础。为了节省储存空间和成本,通常会将石油产品储存在大型储油罐中,由于各种石油类产品的易燃易爆性和有毒性,大型储油罐具有很大的安全隐患。我们所研究的储油罐属于一个流固耦合系统,目前对流固耦合系统进行模态分析主要使用声固耦合法和虚拟质量法,为了提高大型储油罐的安全性,文章利用Workbench中的模态声学模块对某大型浮顶储油罐在不同充液率的情况下进行了基于声固耦合法的湿模态分析,将大型储油罐内部储存的油体视为可压缩的声学介质,模拟储油罐内部在储存油体时的真实状态。最后求解出了几种不同充液状态下储油罐的固有频率和振型并给出了不同充液率情况下罐内液体晃动频率,对数据加以分析,结果表明:液体也是大型储油罐要考虑的约束条件之一,并且大型浮顶储油罐的自振特性以及罐内液体晃动频率对内部充液率的变化敏感。

内浮顶储罐火灾初战处置研究

近年来,石化企业内浮顶储罐事件时有发生,处理难度日益增大,对石化产品和储运安全产生了很大的冲击。所以,做好对易熔盘内浮顶储罐火灾扑救情况的分析,对进一步提高内浮顶油罐的消防安全,具有重要的的现实意义。文章主要通过剖析易熔盘内浮顶储罐的火灾危险性,以及结合内浮顶储罐火灾伤亡案例进行分析,为内浮顶储罐火灾初战处置提供支持。

大型浮顶罐罐顶外表面的腐蚀与防护

介绍了潍坊弘润石油储运公司的基本情况和储罐浮顶上表面的腐蚀情况,详细分析了浮顶上表面发生腐蚀的三个原因,即防腐配套体系不合理、制造产生的凹坑存有沉积水以及环境中腐蚀介质的浓缩等。储罐浮顶金属基体腐蚀机理为电化学腐蚀。叙述了云湖涂料防腐涂层全生命周期模式体系下的浮顶上表面防腐配套体系,系统介绍了配套涂层的性能、施工以及固化时间等指标,特别是其环保性能达到国内有关标准的要求。涂层体系使用5 a后涂层的外观、厚度和附着力都没有明显降低,完全能够达到保证使用8 a的要求,为企业解决了后顾之忧。

中美储罐呼吸排放量计算方法对比

论述了我国和美国几种常见储罐的呼吸排放量计算方法,应用SH/T3002—2000《石油库节能设计导则》和美国TANK4.0.9模型对拱顶罐和内浮顶油罐的"大呼吸"和"小呼吸"排放量进行实例计算,具体分析了我国和美国在储罐呼吸排放量计算方法上的异同,提出了我国储罐呼吸排放量计算模式改进的方向。

大型浮顶储罐雷击火灾事故机理分析

近年来,大型浮顶储罐多次发生雷击火灾事故,严重影响了石化企业的安全运行。通过对大型浮顶储罐密封结构进行剖析,分析储罐油气泄漏规律及密封设施运行中存在的问题,提出储罐运行中可燃气分布规律。结合储罐雷击形式及火花放电危害的研究,提出了大型浮顶储罐雷击火灾事故机理,认为导静电片、机械密封是雷击火灾的主要点火源,密封设施的失效是造成可燃气积聚的主要原因,并提出防护建议,为大型浮顶储罐防雷击安全运行提供了一定的指导意义。

大型浮顶罐储油温降特点

针对我国所产原油多为易凝高粘原油 ,低温流动性差的特点 ,在秦皇岛泵站 2号罐上安装了温度监测系统 ,对储油温降过程进行了研究 ,同时分析了罐内原油的形态、原油凝结积蜡过程、原油的温降过程以及凝油对温降的影响 。

大型立式浮顶储罐基础隔震数值研究

强震作用下,立式浮顶储罐破坏严重。为了降低浮顶储罐的地震响应,选取15×104m3大型立式浮顶储罐,引入基础隔震措施,并考虑浮顶的影响,应用势流体理论,采用ADINA建立有限元模型。研究在不同隔震层阻尼比、不同隔震周期、不同烈度及不同场地条件影响下,基础隔震浮顶储罐的地震响应并进行对比分析。结果表明:当隔震层阻尼比为0.2～0.3时减震效果较好,阻尼比存在合理优化区间;随着隔震周期、地震烈度的增加,基础隔震浮顶储罐的减震率增加;基础隔震浮顶储罐的减震效应受场地条件影响较大;基础隔震措施不能有效控制浮顶储罐的晃动波高。浮顶储罐隔震设计时需要综合考虑多种因素,选取最佳隔震设计参数。

固定顶油罐与油气回收集成工艺研究

针对内浮顶油罐在使用过程中存在蒸发损耗、计量误差和有效利用系数低等问题,在油库装油区安装了油气回收装置的基础上,对固定顶油罐与油气回收集成工艺的技术、经济可行性进行了研究。研究结果表明,此集成工艺在最终油气排放量的控制上优于内浮顶油罐储油工艺,且整体效益也较高,固定顶油罐与油气回收集成工艺是一种较为先进的轻质油品储存工艺。

立式浮顶储罐基础隔震地震响应研究

为研究浮顶储罐基础隔震地震响应问题,将浮顶假定为均质刚性圆板,波高振动形式受浮顶约束假设为沿半径线性分布.由速度势理论出发,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达,由板振动理论建立浮顶运动方程,由能量原理建立罐体运动控制方程.采用时程分析方法研究了浮顶储罐基础隔震的地震响应,数值结果表明:隔震基频宜取2～3rad/s、隔震阻尼比宜取0.1,Ⅰ类、Ⅱ类场地减震率效果好于Ⅲ类、Ⅳ类场地,场地不同对波高的影响不同,高径比对隔震浮顶储罐的地震响应影响不大.

浮顶油罐降温储存高凝油品

介绍了改进后的浮顶式储罐加热装置的设计原理及结构,对其应用于间歇供热条件下储存高凝油品的安全性与可靠性进行了分析,并用模型罐进行了模拟试验。结果表明,新设计的加热装置可以使因间歇供热而凝结的浮顶式储油罐安全解凝,快速恢复作业。降温储存高凝油品是可行的。

非线性隔震立式浮顶储罐双向地震作用分析

研究浮顶振动对立式储罐地震响应的影响时,假定浮顶运动为均质刚性圆板振动,其波高沿半径方向线性变化,建立了含有波高参量的运动方程、基底剪力和倾覆力矩表达式。同时,在Park恢复力模型的基础上,给出了铅芯橡胶支座的双向耦合恢复力计算模型,并用该模型模拟了铅芯橡胶支座的力-变形非线性行为。采用时程分析方法对双向地震作用下的浮顶储罐地震响应进行分析,并与未考虑浮顶作用以及单向地震作用的储罐地震响应进行对比。数值结果表明,考虑浮顶作用具有降低地震响应的效果;特定工况下,地震响应峰值可能出现在非主震方向。

浮顶式储油罐的爆炸冲击失效

通过模型实验与数值模拟结果对比,探讨了浮顶油罐在可燃蒸气云爆炸冲击作用下的变形过程和破坏机理。研究发现,罐体失稳破坏的主要原因与爆炸冲击波和油罐内液体的复合冲量作用有关,在爆炸冲击作用下浮顶油罐模型产生剧烈振动,迎爆面上部罐壁形成动应力集中现象,最终导致罐体失稳并产生内凹动力屈曲破坏。

浮顶储油罐传热系数的变化规律及影响因素研究

目前国内外常用的地上大型原油储罐主要是浮顶罐,研究其传热系数的变化规律对于降低储罐生产能耗,节约成本具有重要的现实意义。在建立浮顶罐内原油理论模型基础上,为避免由于平均温度的不当选取,使得计算误差不断得到放大,采用分步集总参数法计算浮顶储油罐的传热系数,通过对浮顶类型、储罐液位、储罐体积、外界环境温度、风速等影响因素的分析,总结浮顶罐罐底、罐壁、罐顶以及总传热系数变化规律,为准确预测大型浮顶储油温降提供了理论依据。

立式金属罐浮顶与罐底检定方法的研究

介绍了影响立式金属罐浮顶与罐底计量精度的因素，针对立式金属罐容量检定规程中关于浮顶与罐底测量方面存在的问题，提出了基于压力变送器测量浮顶质量和基于投入式液位计测量罐底增量的方法，通过浮顶质量和底量测量的模拟实验，验证了方法的可行性，并建立了实时测量系统。

考虑浮顶影响的隔震储罐简化力学模型及地震响应

为便于工程分析与应用,依据速度势理论,建立液体运动势函数、基底剪力、倾覆力矩表达式,将浮顶简化为刚性的均质板,并以板的振动方程和板与液面作用的边界条件为出发点,构造晃动分析方程和波高表达式.并利用基底剪力等效和做功相等的方法建立了分析问题的简化力学模型,依据能量原理建立体系的运动控制方程,给出了相关参数的取值影响.以50 000 m3储罐进行反应谱和时程分析.结果表明:剪力、弯矩以及波高等地震响应与相关研究文献及有限元解对比比较接近,研究结果是可行的,能够满足工程结构设计人员的需要.