基于有限元法的双层底板立式储罐可靠性分析*
2021-12-01康泽天张杰东于安峰党文义王雅真慕云涛
安全、健康和环境 2021年11期
康泽天,张杰东,于安峰,党文义,王雅真,慕云涛
(中石化安全工程研究院有限公司,山东青岛 266104)
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随着经济的快速发展和能源消耗的增加,我国石油石化行业快速发展,近年来建成了多个油气储备基地。大型立式储罐作为油气储备基地的关键设备之一,其安全、环保运行至关重要。我国大型立式储油罐几乎全部是单层钢制结构,具有节约土地、造价低、施工快等优点,逐渐得到油气储运专家及科研人员的青睐,已有专家学者对单层储罐的力学性能进行了研究。其中,Luo等分析了大型液化天然气储罐在不同地震载荷作用下的动态反应,探讨了地震作用下罐壁保温层对罐体主要位置的影响,建立了液化天然气储罐抗震设计的简化力学模型,并通过数值模拟的方法进行了验证。Vathi等利用数值模拟方法研究了地震荷载作用下,地基支撑的圆柱形油罐底部隆起机理及其对油罐结构完整性的影响,并提出一种简单有效的壳体-底板连接的分析和设计方法。为研究大型立式储罐的抗冲击性能,Chen等基于LS-DYNA有限元软件对储罐在破片冲击作用下的动力学响应过程进行了数值模拟。Zou等利用实验和LS-DYNA有限元软件对大型液化天然气储罐在低速大重量冲击物作用下的抗冲击性能进行了研究。Jing等考虑流固耦合、风载扰动以及材料非线性特征,对大型立式储油罐在风-地震载荷作用下的动力响应进行数值计算研究。
罐底腐蚀失效是单层钢制立式储罐最常见的失效形式之一,可能会造成罐底破损、原油泄漏、污染物扩散甚至土壤及地下水系污染等。……
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