立式储罐不均匀沉降在线监测及安全评价方法研究

发布时间：2020-05-10 21:46

【摘要】：国内外大量的储罐事故分析表明,不均匀沉降是造成储罐事故的主要原因。储罐的不均匀沉降会影响储罐的正常运行。罐壁产生不同程度的形变也是不均匀沉降导致的,这些罐壁的不同程度形变会随着时间的推移逐渐增大,致使油罐产生泄漏问题,其结果是储罐不能正常完成其预定功能,即储罐报废;其次,储罐罐周基础的大规模沉降可能导致固定顶的罐壁撕裂,直接导致原油泄漏,这会对储罐安全产生重大隐患。本文构建了基于可靠度的储罐不均匀沉降安全评价,在对储罐不匀均沉降进行评价时,现有的可靠度功能函数是基于储罐底板的中心沉降结构荷载效应S和结构抗力R这两个影响结构可靠性的因素建立的,并不适用于储罐基础的不均匀沉降。本文利用标准SYT 6620中规定的储罐不均匀沉降允许限值S_(max),结合能监测到的储罐的沉降值S_0,建立了基于储罐相邻监测点不均匀沉降差值的功能函数模型,该模型可计算储罐不均匀沉降的可靠度。在应用该功能函数求解可靠度的过程中,本文应用改进的一次二阶矩法,正交变换的一次二阶矩方法、二次二阶矩Breitung方法、二次二阶矩拉普拉斯方法进行了求解,并将结果与基于蒙特卡罗法进行验证比较,结果表明:四种方发均适用于求解储罐不均匀沉降的功能函数,其中改进的一次二阶矩法计算的可靠度及失效概率的图像趋势均与直接-重要抽样的蒙特卡罗法相同,计算结果更准确合理。本文搭建了模拟储罐不均匀沉降实验系统,模拟储罐不均匀沉降。进行了光纤光栅检测仪不同液位下储罐的沉降程度的监测,并且与传统的沉降检测方法进行了对比,验证了光纤光栅检测仪监测储罐罐周不均匀沉降的可行性和准确性。同时应用可靠度理论计算出了储罐在不同沉降程度下的失效概率。分析了实验中储罐不均匀沉降随着沉降值增加的失效概率变化趋势和实际工况中储罐的失效概率变化趋势是否相同。本文构建了符合储罐沉降规律的指数曲线预测模型。用指数曲线法对储罐罐底某一点不均匀沉降进行预测分析,预测储罐罐底的沉降量。并将沉降的预测值与实测值进行对比分析,验证指数曲线法预测储罐罐底沉降的可行性。
【图文】：

影响曲线,油罐罐壁,沉降,影响曲线

东北石油大学工程硕士专业学位论文接件，以防止由于这类沉降而造成的问题。的刚性体倾斜沉降（平面倾斜）量使储罐在倾斜平面上发生倾斜转向。而且较大的倾斜会产生浮浮顶发生卡盘。发成倾斜沉降时储罐内部介质分布不均匀会增大这种类型的沉降能够影响到已经与管线连接的油罐接管。图 1.3后油罐罐壁的沉降位置，相对于它的水平平面，原始位置可以用表示。

储罐底板,模拟装置,不均匀沉降,储罐

光纤光栅检测仪器十分灵敏、耐腐蚀、抗高温、体积小、重量轻、易携带而且电绝缘性能良好，将其应用到对大型立式储罐不均匀沉降的检测，可以节省检测时间，，检测精度高，最重要的是还可以进行动储罐沉降的态监测。因此，本章应用光纤光栅测量法对大型立式储罐的不均匀沉降的检测进行研究。3.1 储罐不均匀沉降实验研究由于实验室的空间限制和操作限制,储罐罐底不均匀沉降的光纤光栅检测实验不能直接监测大型立式储罐,因此储罐按一定比例减少。模拟实验主要用于观察罐底真实不均匀沉降形式和实际条件下光纤光栅检测不均匀沉降的检测情况,并验证光纤光栅检测应变值转换的沉降值是否可以反映实际的沉降值。本装置用于储罐的不均匀沉降光纤检测实验，选用 Q345R 钢。Q345R 钢具有较高的强度、良好的塑性和韧性。储罐整体如图 3.1 所示。同时为了能够实现储罐的不均匀沉降，罐周有四个突出的沉降观测点，储罐基础底板为分块式布局，底板块与块之间具有一定的缝隙。底板块下方安装单独可控高度的液压式千斤顶，实现储罐罐底的调平与不均匀沉降程度调节。储罐底板模拟装置主体如图 3.1 所示。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TE972;TU433

【参考文献】