6储罐地基材料选用与应力分布规律研究.pdfVIP

V01．10No．10 第10卷第10期2010年4月科学技术与工程 Apt．2010 Science and @2010 1671—1815(2010)10—2450—06 TechnologyEn舀neefing Sei．Tech．Engng． 大型非锚固原油储罐地基材料 选用与应力分布规律研究 陈冬芳 刘巨保 宋丽莉1 胡玉红 (大庆石油学院机械科学与工程学院，大庆163318；大庆油田工程有限公司1，大庆163712) 摘要建立了大型非锚固原油储罐三维空间非线性有限元模型，采用罐底和地基材料接触单元的方法替代罐底和地基材 料弹性杆单元的方法模拟罐底和地基材料的接触力。以一台新建15×104m3储罐为分析对象，分析了储罐采用不同地基材 料以及采用不同地基材料不同分布的情况下，壁板、开孔边缘和大角焊缝应力分布规律。为大型原油储罐应力分布最优化， 地基材料的排布和选用提供了理论依据。 关键词原油储罐 地基 接触 应力 有限元 中图法分类号TE821；TE972；TQ053．2文献标志码B 近年来，国内外对于大型储罐研究较多，储罐 梁的屈服或屈曲一J。 的设计施工技术日趋提高，特别是十万立方米以下 针对现有方法的不足，本文采用三维建模的方 的储罐的设计、施工技术已非常成熟¨_3J，基本形成 法来模拟储罐底板与基础的接触状态，以一台新建 15×104 了一整套的设计系列和配套的施工方案。建立大 m3储油罐为分析对象，分析了该储油罐在 型原油储罐有着明显的经济效益和十分重要的战 不同地基分布条件下的罐壁、开孑L和大角焊缝的应 略意义，但是我国石油储罐建设地区范围广，有建 力分布规律。为今后储罐地基的分布排列提供了 在沿海回填地块，这些地块地基松软，基础变形大， 参考。 也有建设在东北高寒地区，地基较硬。且大型油罐 基础直径多在100rn以上，难以找到工程地质状况 1储油罐力学模型的建立 完全均匀的建罐地址，常常会出现油罐基础沉降， 使得油罐底板、开孔边缘和罐壁底部大角焊缝以及 选取某油田油库新建15×104n13原油储罐，作 000 罐壁下部圈板的受力情况十分复杂04川]。为此，对 为分析对象。储油罐内径为‘p96 mill，罐壁总高 22800 其进行合理地分析很有必要。有些学者针对在软 mm，共8圈壁板，其中第一至第六圈采用日 土地基上建立的大型储罐所产生的不均匀沉降进 行分析，考虑了储罐类型、不均匀沉降对储罐结构 八圈壁板为Q235一B，这八圈板高自下向上分别为 2 980 980 980 980 的影响等，认为罐周不均匀沉降对钢储罐结构的影 mm?2mm?2mm、2 mm、 2980 980 390 390 响与储罐类型有关；对浮顶罐，罐周不均匀沉降会 mm、2 mm、2 mm、2 mm，厚度分别 为40mm、33 mm、17 mm、 导致罐顶的扭曲变形，从而造成顶盖活动的失灵； mm、27mm、22