王 凯，刘文才，关国伟

（中国石油集团安全环保技术研究院有限公司，北京 102206）

球形储罐（简称球罐）是一种钢制容器，在石油化工行业中被广泛用于储存液态或气态物料。与立式圆筒形储罐相比，在体积相同的情况下，球罐的表面积小、钢材用量少；在直径相同的情况下，球罐壳体内力小、受力均匀且承载能力强。随着生产的需要，球罐大型化发展给球罐的设计、制造和安装提出了更高要求。基础沉降是工程建设中不可忽视的问题［1-2］，尤其对大型球罐，其每个支柱下面都是独立基础，基础不均匀沉降现象更容易出现，因此研究基础沉降对球罐壳体及支柱的影响是十分必要的［3-15］。

文中以某炼油化工厂2 000 m3的储液球罐为例，针对球罐在一个方向由单点沉降到三点沉降、再逐渐发展至整体倾斜过程，分析球罐各组成部分的应力变化规律，以期为球罐的设计及以安全监测提供技术支持。

1 球罐基础沉降方式

在一般情况下，根据地层和地基处理的情况难以预测独立基础发生沉降的情况。球罐基础不均匀沉降主要分为单点沉降、中间沉降、两端沉降和整体倾斜4种形式［16］，见图1。基础沉降相当于给球罐结构施加了位移荷载，会对球罐的支柱、球壳、支柱与球壳连接的托板的应力变化造成较大的影响。

图1 球罐基础不均匀沉降方式

单点沉降是由于地基处理不当，在某局部区域造成只有1根支柱产生了沉降位移。中间沉降和两端沉降，是在基础沉降计算深度范围内，因各点土层分布差异较大，各土层的压缩模量不尽相同［17-18］，或地基处理质量问题产生的中间高、两端低或中间低、两端高的不均匀沉降现象。……