安装刮吸泥机前后污水沉降罐受力分析.pdfVIP

148 化 工 机 械 2008年 安装刮吸泥机前后污水沉降罐受力分析 张 艳 李自力 李 扬 马 宁 (中国石油大学) 摘 要 针对污水沉降罐在安装刮吸泥机后的受力可靠性问题，建立了简化力学模型和三维弹塑性有 限元模型。利用ANSYS软件计算了沉降罐在改建前、假设只有刮吸泥机栽荷作用和改建后3种受力状 态下的等效应力和位移的分布，以及滚轮位于导轨不同位置时整个装置的受力情况。结果表明。导轨和 支撑肋板承担大部分的刮吸泥机载荷。 关键词 污水沉降罐 刮吸泥机 载荷 有限元 中图分类号 TQ053．2 文献标识码 A 文章编号 0254~094(2008)o3 148 4 近年来，各油田采油厂的污水量迅速增长，利 用污水沉降罐对污水进行缓冲处理成为油田治理 污水的重要手段，故污水沉降罐的缓冲能力急需 转动 支座 提高…。刮吸泥机能及时清除沉降到罐底的污 刮泥 泥，不仅提高了罐的缓冲能力和污水处理量，还简 吸口 吸泥 化了清洗污水沉降罐的流程，降低了工人的劳动 滚轮 强度。但是，很多油田的污水沉降罐并未安装刮 导轨 支撑 吸泥机，需对其进行加装。在污水沉降罐改建之 前，有必要对其安装刮吸泥机后的结构可靠性进 行力学评估，以确保安装后罐体的安全性。笔者 图1 装有刮吸泥机的污水沉降罐结构示意图 以某采油厂3 000m 污水沉降罐的改建为例，针 对它的改建进行力学分析。 4层圈板的高度均为1 580mm，导轨截面尺寸为 1 污水沉降罐结构及简化力学模型 100mm×12mm，支撑肋板厚为 10mm(与底层圈 1．1 污水沉降罐的结构 板壁厚一致)。罐体的材料为A3钢，导轨及支撑 拟改建的污水沉降罐为3 000m 拱顶罐，罐 肋板的材料均为Q235A钢，两种材料的性能参数 底锚固，罐壁板间采用对接的连接方式。在距罐 见表 1。 底0．5m高的罐内壁位置架设导轨，导轨直接焊 表1 材料性能参数 在罐内壁上，在导轨与底板间设有 144组支撑肋 板，每组包含两个肋板，其结构如图1所示。 污水沉降罐的结构参数为：内径18 900mm， 罐壁高11 890mm，总高14 072mm，改建后罐底厚 13mm，改建前厚8mm，第1层圈板的厚度 10mm， 1．2 简化的力学模型 第2层圈板的厚度 8mm，第 3层圈板的厚度 污水沉降罐在改建前的工作状态下主要受罐 7mm，第4层及以上圈板的厚度均为6mm，第1一 自身重力和静水压力作用。改建后，为求解罐壁 张 艳，女，1983年7月生，硕士研究生。山东省东营市，257061。 l50 化 工 机 械 2008年 假设污水沉降罐只承受附加刮吸泥机载荷作 的作用点附近区域)；最大等效应力分布