地基不均匀沉降下大型储罐变形规律和预测方法研究*
2021-03-23陈严飞马尚董绍华娄方宇孙文勇赵永涛孙秉才倪恒
油气田地面工程 2021年3期
关键词:有限元
陈严飞 马尚 董绍华 娄方宇 孙文勇 赵永涛 孙秉才 倪恒
1中国石油大学(北京)油气管道输送安全国家工程实验室·石油工程教育部重点实验室·城市油气输配技术北京市重点实验室2大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室3中国石油集团安全环保技术研究院
随着大型国家原油储备库不断兴建,原油储罐日趋大型化。大型储罐是一种典型的薄壳结构,在石油工业中被广泛应用于原油及成品油的储存,具有节约建设成本、减少占地面积、便于管理等优点。大部分储罐建在地基条件较差的沿海地区,随着服役年数的增加,储罐地基常会发生不同程度的沉降。过量的地基沉降会导致储罐上部罐壁发生较大变形,严重时会导致浮盘卡盘,影响储罐的正常运行,甚至造成储罐结构发生破坏,引发泄漏事故。因此,地基沉降条件下大型储罐的安全和完整性问题至关重要。
关于地基沉降下大型储罐安全评价,现行标准API 653—2014[1]、SH/T 3123—2017[2]、SY/T 5921—2017[3]等对储罐沉降提出了不同的控制要求。评价指标主要有对径点沉降差、相邻点沉降差、不均匀沉降等,但标准尚未统一,评价结果也不尽相同。近年来,国内外学者从能直接反映沉降下储罐变形情况且便于测量的储罐径向位移入手进行研究,通过探索变化规律和拟合公式对储罐沉降安全评价提出建议。陈冰冰等[4]采用千分表和应变计,实验测量了锥壳圆筒过渡段在内部升压过程中的应变及径向位移变化,总结了内压下薄壁锥壳圆筒过渡段变形特征,为锥壳变形控制准则研究打下基础。……
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