含點蝕缺陷的原油浮頂罐剩余強度評價.pdf

1、石油儲罐是用來儲存原油、汽油、煤油、柴油等石油產(chǎn)品的設(shè)備。隨著我國國民經(jīng)濟和石油化工的迅速發(fā)展，無論是油田、煉廠還是銷售公司都需要大量的儲罐儲存各類油品，儲油罐使用量在不斷增加，其防腐與安全問題日益受到人們的重視。 近年來，隨著人類對能源需求的不斷增長，我國的許多港口及煉油廠建立了大量的原油儲罐，這些設(shè)施的可靠運行對高效生產(chǎn)及環(huán)境安全有直接關(guān)系。它的壽命長短也直接影響著煉廠的經(jīng)濟效益，一般油罐的設(shè)計壽命為20年，然而油罐所儲存的

2、油品往往含有氫、硫酸、有機和無機鹽以及水分等腐蝕性化學物質(zhì)，加上罐外壁受環(huán)境因素影響，油罐的壽命可縮短至5年左右。有的腐蝕嚴重，一年左右可使油罐腐蝕穿孔。如果在非檢修期間發(fā)生腐蝕穿孔，造成的損失就更大了。如果不能對金屬油罐進行及時的處理，輕則表面腐蝕并對油品造成污染，使油品膠質(zhì)、酸堿度、鹽分增加，影響油品質(zhì)量；重則因腐蝕使油罐穿孔造成油品泄漏，不但形成能源浪費、污染環(huán)境，而且容易造成火災、爆炸，其危險性可想而知。 腐蝕引起的疲勞

3、損失直接影響了油罐的強度，是減少油罐壽命的主要原因。因此要對腐蝕疲勞進行研究，對在役油罐的剩余強度做出評價，對日后的生產(chǎn)以及對油罐的維護提供可靠的安全數(shù)據(jù)。目前對含有腐蝕缺陷油罐強度的研究還比較少，并且還沒有一種普遍適用的評價方法，所以為了生產(chǎn)的安全，國家的利益，企業(yè)的經(jīng)濟，迫切需要一種好的評價油罐腐蝕缺陷的方法。 本文對12.5×104m3外浮頂式含缺陷原油儲罐進行了有限元分析，評價了儲罐的剩余強度。文章的內(nèi)容主要分為四個部分

4、，分別是無缺陷儲罐的有限元分析和應力評定；含一個缺陷儲罐的形變和各種應力(徑向應力、環(huán)向應力、軸向應力)最大值隨缺陷面積、位置、深淺的變化分析；含兩個缺陷儲罐的形變和各種應力最大值隨缺陷屬性變化的分析；腐蝕坑點交互作用對儲罐剩余強度的影響。通過有限元分析軟件ANSYS，建立模型，施加靜水壓力載荷(P=pgh)并對儲罐進行結(jié)構(gòu)模擬分析，對數(shù)據(jù)圖形進行了歸納和總結(jié)，得出了以下主要結(jié)論：無缺陷儲罐受力后，最大環(huán)向應力發(fā)生在第二圈罐壁處，最大軸