储油罐整体举升时的力学性能分析.pdfVIP

．2m． (工程力学)增刊 1999年 ～一—————————————●-————●___-●_——————__—_。●______-_—_。1H。_-___。_。。————+——’。。●。。。—’。。。。。。。。。‘————’一 储油罐整体举升时的力学性能分析 张延庆梅晓丽 (石油大学建筑工程蒙．山东东瞢257062) 提要本文以20m3油罐为例，分析了大型储油罐需维修时整体举升中的力学性能。探讨大型油罐 整体举升修复的可能性．给出了整体举升所需的最小挂架致。 关键词储油罐，举升．应力集中．挂架 1引言 石油是世界公认的战略资源，石油储备具有重要意义。由于大型油罐占地面积小，投资 少以及便于管理等诸多优点，油罐的大型化成为发展趋势。 油罐大型化带来了许多的经济利益，随着若干油罐发生事故，理论和实践方面的研究课 题愈加迫切。油罐大型化以后，发生一次事故就是一次灾难，将会导致非常大的损失。因 此，无论油田生产单位，管道运输企业，还是炼油厂，凡涉及使用原油储罐的，概莫能外的进 行维修，以免发生严重破坏。因此，除了油罐在正常运行中的研究以外，油罐维修这种非正 常运行方式的研究就有了极其重要的实际意义。 目前，工程中通常使用的储油罐，由于其运行状态决定 了它的损坏大多发生在底部，如：油品对罐体的腐蚀，罐底边 缘发生变形等等，要完全杜绝此类现象比较困难．将油罐整 体举升，对油罐进行检修或修复，避免灾难性损失。是解决这 些问题一种可行方案。将油罐整体举升时，油罐处于不利支 承状态，有可能在集中力的作用下发生破坏。对于油罐在整 体举升状态下的力学特征，目前很少有理论和实验对其进行 研究。本文通过对举升油罐进行力学性能分析，探讨整体举 升的可能性，确定提升挂架的个数。 2分析方案 2．1罐体举升方案 为将罐体整体举起，在油罐周围均匀焊接提升挂架，用 千斤顶将其顶起。由于进行维修时需提升高度1．5m以上， 一次起升比较困难，在馕体上安装偶数个挂架，利用千斤顶 交替升举，以达到预定高度。 提升过程中。整个罐体(包括浮顶和罐底)的重量均由挂 架支承，载荷较大，挂架外伸跨度不应太大，以满足千斤顶工 圈1油罐举升挂架示意图 张延庆．男。1958．5出生，工学博士，数授 ‘工程力学增刊 1999年 ·203· 作为基本要求。提升挂架如图1所示。 2．2确定分析方案 根据油罐体积大，载荷集中的特点，力学性能分析分两阶段进行。 第一阶段分析整个结构，即整体分析。利用对称条件，计算出提升施力点周围一定范 围的位移，作为第二髟恢的位移边界条件。 第二阶段分析古有应力集中的局部区域，即局部分析，件以第一阶段中计算出的位移 边界条。计算提升施力点的局部应力。 ＼∥氐／夕‘ ／f么Z么 ‘＼ ＼慕 ＼ ＼溆7／氧 7／ ＼，、 ≤蒗 ／ ‘ ＼ ≮ 八 ／。名名≤ 篡g＼ i∥么 么 ＼ 全 全入 么 ／六么．‘j ＼f支f八；＼ ，么 ／么么 ‘＼ 全． 八 ，＼ ／ ＼全． 八八 么么么 ＼． ＼彳 ／ ／，。 、 ＼＼． 义 ／ ．1I／ ．／。 蚨 ．；矿＼ ／／8＼旦＼望 ／6—～＼∑ 么——一4＼ 困2局部计算模壹 2．3载荷 载荷包括油