基于有限元和三维激光扫描技术的储罐变形检测与评估
2020-12-29赵亚通
安全、健康和环境 2020年12期
石 磊,奚 旺,赵亚通,单 克
(1.中国石化大连石油化工研究院,辽宁大连 116045 2. 深圳市燃气集团股份有限公司,广东深圳 518049)
储罐系统负责油品的接收、存储、装车或装船,以及油罐之间倒罐。随着石化行业的发展,储罐向着大型化,集群化迅猛发展。与战略石油储备油罐相比,炼厂、中转油库的油罐输转作业频繁,其安全运行直接关系到燃料的稳定供应[1]。一旦发生泄漏、沉盘、破裂等事故,将可能造成巨大的人身伤亡和环境破坏[2]。由于寒冷气候、油污、杂质和积灰堆积等原因,储罐呼吸阀在长期使用中难免会出现卡死、堵塞、通气量不足等故障,导致罐内气压的变化。石油储罐设计压力较低、稳定性较差,罐壁、罐顶、罐底均较薄,在使用过程中在初始缺陷与罐内负压多因素作用下,会发生抽瘪变形[3-4]。
储罐变形原因分析和修复方式大多依靠经验进行,很少进行科学系统的变形过程模拟[5,6]。现有的储罐变形检测主要针对外观质量检测,对其完整的变形情况往往无法准确、高效地获取。常用的罐壁变形测量方法包括围尺法、光学参比线法和内光电测距法,这些传统测量方法中操作者的劳动强度大、操作危险、测量效率低、误差较大[7-10]。针对某储罐的显著变形问题,采用有限元分析方法进行工况模拟,分析储罐凹瘪变形原因及应力水平,为罐体变形的修复提供技术支撑,采用基于三维激光扫描技术对油罐进行检测及变形评估,为储罐的安全平稳运行提供参考。……
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