大型非锚固原油储罐应力测试与有限元分析.pdf

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1、第38卷第6期石油化工设备V01．38No．62009年11月PETR0一CHEMICALEQUIPMENTNOV．2OO9，””“_卜“、：设计计算：+．+++++．文章编号：1000—7466(2009)06—0023—05大型非锚固原油储罐应力测试与有限元分析刘巨保，陈冬芳，夏克亮，胡玉红(1．大庆石油学院机械科学与工程学院，黑龙江大庆163318；2．大庆油田有限责任公司，黑龙江大庆163712)摘要：为了得到大型非锚固原油储罐开孔处和大脚焊缝的应力，建立了大型非锚固原油储罐的三维空间有限元模型，分析了储油罐在充水试

2、验期间的应力分布和规律。以一台新建弹性地基上的15×10m。原油储罐为分析对象，开展充水试验期间的应力测试研究和地基沉降监测，并比较实测应力值与有限元计算值之间的误差。结果表明，有限元计算模型最大误差为4．72，所建立的三维空间有限元和储罐弹性地基接触模型能够真实模拟储罐的受力状态和应力分布，可为大型弹性地基储罐的应力分析提供理论依据。关键词：原油储罐；弹性地基；应力测试；有限元中图分类号：TE972．02文献标志码：AResearchofStressDistributionandFEAforLargeNon—anchori

3、ngCrudeOilStorageTankLIUJu-bao，CHENDong-fang，XIAKe—liang2，HUYu—hong(1．CollegeofMechanicalScienceandEngineering，DaqingPetroleumInstitute，Daqing163318，China；2．PetroChinaDaqingOilfield，Daqing163712，China)Abstract：Inordertoobtainthestressofholeinnerandshell—tO—bottomfi

4、lletweldsoflargenon—anchoringoiltank。alargenon—anchoringoiltankofthethree—dimensionalFEMwasestablished，andtankstressdistributionandpatternsoffillingwatertestwasanalyzed．Basedonanew15×10m。oiltankwhichwasbuiltonelasticfoundationforresearch，carriedOUtanresearchofstres

5、smeasurementandamonitoringoffoundationsettlementduringfillingwatertest，andcomparethe,inaccuracybetweenrealityandheory．TheresultindicatedthatFEAmodelmaximuminaccuracywas4．72％．Themodelofthree；dimensionalfernandelasticfoundation’Scontactcouldbeaverygoodsimulationtostr

6、essstatesanddistribution，providthetheoreticalbasisofstressanalysisfor1argeelasticfoundationtank．Keywords：oiltank；elasfcfoundation；stressmeasurement；finiteelement收稿日期：2009—06—06作者简介：刘巨保(1963一)，男(汉族)，山西大同人，教授，博士，主要从事石油设备力学分析及钻采管柱力学分析与仿真研究。石油化I：设备2009年第38卷近年来，国内外对于大型储

7、罐研究较多，储罐的趋复杂。设计施工技术日趋提高。特别是10×10rn以下储(2)测试目的通过应力实测获得油罐外壁底罐的设计、施工技术已非常成熟，基本肜成了一部3圈壁板的常规应力分布情况，油罐内壁底层的整套的设计系列和配套的施工方案。随着国民经济常规应力分布情况，罐底边缘板上应力分布情况，原的飞速发展和国家原油战略储备库项目的实施，超油进出口、人孔等大开孔和补强圈区域外壁的应力大型储罐的建造逐年迅速增加，因此，尽快提高建造分布情况以及人孔等大开孔和补强圈区域外壁的应大型储罐的技术水平具有重要意义。大型油罐力分布情况及其对油罐应

8、力的影响程度。通过应力往往由多圈不等厚的壁板构成，且采用非锚固形式实测不仅可以对油罐进行安全评定，同时又可以验安放在弹性地基上。在液压作用下，油罐底板应力证有限元计算的结果，完善大型油罐局部结构的设的理论计算主要有3种方法，分别为1968年DEN—计方法。HAM等提出的刚性地基梁法、l97