埋地卧式容器外载荷分析.pdf

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1、第４５卷第４期石油化工设备Ｖｏ.ｌ４５Ｎｏ.４２０１６年７月ＰＥＴＲＯ-ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴＪｕｌｙ２０１６檪檪檪檪檪檪殏殏檪檪设计计算檪檪殏殏檪檪檪檪檪檪文章编号：１０００-７４６６（２０１６）０４-００２３-０４①埋地卧式容器外载荷分析时米波（中石化石油工程设计有限公司，山东东营２５７０２６）摘要：埋地卧式容器与常规卧式容器相比，要额外承受土压力作用，其值对此类容器的稳定性校核至关重要。埋地卧式容器在土压力作用下的法向静压力分布规律较为复杂，对于其设计计算，目前也没有明确的标准规范可依。采用参数敏感性分析方法，探讨了埋地深度和容器外径与埋地卧式容器法向静压力的关系。模

2、拟计算和分析表明，埋地卧式容器法向静压力最大点随着埋地深度及容器外径的变化而发生变化。关键词：埋地卧式容器；外载荷；静压力；敏感性分析中图分类号：ＴＱ０５０．２；ＴＥ９７２．２文献标志码：Ｂｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００-７４６６．２０１６．０４．００５ＥｘｔｅｒｎａｌＬｏａｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＢｕｒｉｅｄＨｏｒｉｚｏｎｔａｌＶｅｓｓｅｌＳＨＩＭ-ｉｂｏ（ＳＩＮＯＰＥＣＰｅｔｒｏｌｅｕｍＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ２５７０２６，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｕｒｉｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｅｓｓｅｌａｌｓｏｓｕｓｔａｉｎｓｅａｒｔｈ

3、ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｅｓｓｅｌｗｈｉｃｈｉｓｏｎｔｈｅｇｒｏｕｎｄ．Ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒｅｇｕｌａｒｉｔｙｏｆｎｏｒｍａｌｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｂｕｒｉｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｅｓｓｅｌｉｓｃｏｍｐｌｅｘｕｎｄｅｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅｓ，ａｎｄｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ，ｎｏｓｐｅ-ｃｉｆｉｃｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｃｏｄｅｔｏｂｅｂａｓｅｄｏｎｔｉｌｌｎｏｗ．Ｔｈｉｓｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈ，ｖｅｓｓｅｌｏｕｔｓｉｄｅｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｎｏ

4、ｒｍａｌｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｐａｒａｍｅｔｒｉｃ-ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓｍｅｔｈ-ｏｄ．Ｔｈｅｐｅａｋｖａｌｕｅｏｆｎｏｒｍａｌｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎｂｕｒｉｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｅｓｓｅｌｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｔｈｅｂｕｒｉｅｄｄｅｐｔｈａｎｄｖｅｓｓｅｌｏｕｔｓｉｄｅｄｉａｍｅｔｅｒ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｂｕｒｉｅｄｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｖｅｓｓｅｌ；ｅｘｔｅｒｎａｌｌｏａｄ；ｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅ；ｓｅｎｓｉｂｉｌｉｔｙａｎａｌｙｓｉｓ埋地卧式容器不仅对易燃、易爆介质具有良好用近似的方法计算埋地卧式容器外

5、壁土壤外载［１，２］的防火、防爆效果，而且还可以节约设备的占地面荷。该方法认为埋地卧式容器最大法向静压力积，已经广泛应用于天然气、人工煤气、城市加油站发生在容器的某一固定点，且是一个定值。这种方及一些站场之中。法虽然简单易行，但由于其采用了近似计算及一些对于埋地卧式容器的设计计算，目前国内还没假定，致使计算结果不精确。有明确的标准规范可依，尤其对于该类容器的外载笔者通过对相关文献的比较与学习，采用了解荷计算，也没有比较成熟的理论。笔者查阅了大量析推理及数值计算相结合的方法，通过对埋地卧式的技术文献发现，目前多数参考文献对于埋地卧式容器外载荷的参数敏感性分析，得到的一些结论可容器外载荷的

6、计算都是基于挡土墙土压力理论，采供业内同行参考。①收稿日期：２０１６-０２-１５作者简介：时米波（１９８１-），男，山东曹县人，工程师，硕士，主要从事压力容器非标设备设计及压力管道应力分析工作。·２４·石油化工设备２０１６年第４５卷３［３-１４］１６００～１７００ｋｇ／ｍ，干粗砂ρ＝１４００～１埋地卧式容器外载荷分析３３１８００ｋｇ／ｍ，干细沙ρ＝１４００～１６５０ｋｇ／ｍ）；ｇ为２重力加速度，取９．８１ｍ／ｓ。１．１外载荷在地平面任意深度处，除有作用于水平面上的埋地卧式容器周围填满了回填土，此时容器除竖向自重力外，在竖直面上还作用有水平的侧向自了内部承受储存介质的压力ｐｉ外，还将承受

7、容器器重压力ｐｈ。该侧向自重压力ｐｈ沿任一水平面上均壁四周土壤的外压力，其力学分析模型见图１。匀地无限分布，所以地基在自重作用下只能产生竖向变形而不能有侧向变形和剪切变形。因此，根据弹性力学平面理论可知，此侧向自重压力ｐｈ与水平面上的垂直自重压力ｐｖ成正比，且切应力均为０，有下式成立：ｐｈ＝Ｋ０ｐｖ（２）式中，Ｋ０为混土或者细沙的侧压系数。对碎石土，Ｋ０＝０．１８～０．２５；对沙土，Ｋ０＝０．２５～０．３３；对粘土，Ｋ０＝０．３３～０．４２。１