新型立式网壳储罐仿真分析
目前立式储罐 正在朝 着 大型化发 展 ， 传统 的立 式
单元之 间采用 ｒｉｌｋｎｄ 建立 刚性连 接 ， ｉｄｎ－ｏｅ ｇ ｉ 使其 在 、
ｙｚ 、 三个 方向产 生共 同位移 。水 体采 用 ｆ ｉ ｌ ｄ 流体 ｕ ３势 单元进行模拟 ， 中势流体 为无粘 、 其 没有漩 涡 、 没有 热
ｓ ｔ ｎ ｌ ｓ ｆｔ ｅ ｍｏ ｅｓ ｆ ｌ ｄ ｗ ｔ ｔ ｒ ｒ ｅ ａ ａｅｙ ｃ ｒｉ ｄ ｏ ｔ ｓｒ ｓ ｆｅ ｃ ａ ｅ ｆｖ ｒ ｃ ｌ ａ ｃ ｔ ｉ ａ ａ ｉ ｏ ｄ ｌ ｌ ｉ ｗａｅ ｅ ｓ ｐ ｒ ｔ ｌ ａ ｒ ｕ ， ｔｅ ｓ ｏ ａ ｈ ｌ ｙ ｒｏ ｅ ｉ ａ ｙ ｓ ｈ ｉ ｅ ｈ ｗｅ ｅ ｔ ｌ ｔ ｃ ｄ ｓ ｅｌｔｎ ｓ ａ ｑ ｉｅ ａ ｄ ａｌｔ ｅ ｒ ｓ ｌ ｅ ｅ ｃ ＭＰ ｒ ｄ ｔ ｈ ａ ｆｔ ｓ ｎ ． ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ａ ｔ ｅ ｈ ｌ ａ ｋ ｗａ ｃ ｕ ｒ ｄ， ｎ ｌ ｈ ｅ ｕ ｔ ｗ ｒ ｏ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｔ ｇ Ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｉ ｓ ａ ｉ ｓ ｈ ｔｌ ｔ ｅ ｈ ｌ ａ ｋ ｗｉ ｇｒ ａ ｌ ｖ ｒｔ ｅ ｗｈ ｌ ｅｇ ｔｏ ｋ ｃ ｎ ｅｆ ｔ ｌ ｅ ｕ ｅ ｓ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｃ ｄ ｓ ｅｌｔｎ ｔ ｉ ｌ ｏ ｅ ｈ ｏｅ ｈ ｉｈ ｆｔｎ ａ ｆ ｃ ｉｅｙ ｒ ｄ ｃ ｔ ｓ ． ａ ｉ ｈ ｄ ａ ｅ ｖ ｒ Ｋ ｅ ｒ ｓ ｌ ｔ ｃ ｄ ｓ ｅｌ ｔｎ ｓ ｔ ｎ ｌｓｓ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｅ ｈ ｌ ； ｋ； ｔ ｉ ａ ａ ｙ ｉ ａ ｉ ａ ａ ｃ
动 。划分 网格 时 ， 流体和 ｓｅ 单元 接触 的位 置采用节 ｈｌ ｌ
点拟合 的方式 ， 这样 程序会 自动在 接触面产 生 流固耦 合界面 。 模型 １ 中石化 已建成 １ 为 ５万 ｍ 有 限元 模 型 ， 直
ｌ ５万 ｍ 原 油储罐
。但此 类 大型储 罐 都是从 提 高
网壳储 罐模 型和常规储罐模 型 ， 分别进行 了盛水条件下 的非线 性静力 仿真分析 ， 了不 同立式 网壳储罐 各层 的 获得 应力 ， 已建成的储罐 的实测应力进行了对 比分析 。结果表 明 ： 并与 采用全高 设置 网架 杆件的 网壳储 罐能有 效降低
储 罐的应 力。
【 关键词 】 网壳 ； 储罐 ； 静力分析
Ｈ ｉｎｊｎ ａｉ ６ ３ ８Ｃ ｉａ ｅｏｇａｇＤ ｑｎ １３ １ ，ｈｎ ） ｌ ｉ ｇ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ａｃ ｏ ｄ ｎ ｏ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｎ ｕ ｌ １ ０ ｍ３ ｔｎ ， ｔ ｒ ｅ ｉ ｅ ｅ ｅ ｉａ ａｔｃ ｄ ｓｒ ｃ ： ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ａ ａ ｔｒ ｆｏ ｅ ｂ ｉ ５ ｘ １ ４ ａ ｋ ｈ ｅ ｄｆ ｒｎｔｖ ｒ ｃ ｌ ｌｔｉｅ ｔ ｔ
制及 ｚ方 向 性 能 。 国外 ， 特 阿 拉 伯 率 先 建 成 ２ 沙 ０
万 ｍ 浮顶 油罐 ， 日本建 成 数 台 １ ５万 ｍ 油 罐。 国 内， 近几 年亦建成数 台 １ ５万 ｍ 大 型油 罐 ， 大庆 南三 油 如
库、 白沙湾油库 ， 采用 的钢材均为进 口 Ｓ Ｖ ９ Ｑ ０ ８ Ｐ ４ ０ 。２ ０ 年， 中石化首次采用 国产 高强 钢材 Ｂ １ Ｅ建成 了数 台 ６０
【 中图分类号】 Ｔ ３１ Ｕ ９
【 文献标识码】 Ｂ
【 文章编号】 １０ — ８４ ２１ ）３ ０５ — ３ ０１ ６６ ｛０ １０ — ０１ ０
Ｓ 讧ＵＬＡＴＩ Ⅱ ｏＮ ＡＮＡＬＹＳ Ｓ ｏＦ ＮＥＷ Ｉ ＶＥＲＴＩ ＣＡＬ ＬＡＴＴＩ ＣＥＤ ＨＥＬＬ ＡＮＫ Ｓ Ｔ
张文福等 ： 新型立式网壳储罐仿真分析
５ ｌ
新 型 立 式 网壳储 罐 仿 真 分 析
张文福 ， 王 总， 计 静 ， 陈春磊 ， 隋海燕
大庆 １３ １ ６ ３ ８） （ 东北石油大学土木建筑工程学院 ， 黑龙江
【 摘 要】 文中基于 Ａ ＩＡ有限元分析软件， ＤＮ 参照已建成的１ 万 ｍ 大型储罐参数 ， ５ 建立了三种不同的立式
ｓ ｅｌｔｎ ｄ ｌ ｎ ｎ ｏ ｖ ｎｉｎ ｔｎ ｄ ｌｗｅｅ ｂ ｉ ｙ ｕ ｉｇ ＡＤＩ ｏｔ ｒ． ｏ —ｌ ｅ ｒ ｈ ｌ ａ ｋ ｍｏ ｅｓ ａ ｄ ｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｔ Ｍ ａ ｋ ｍｏ ｅ ｒ ｕｌ ｂ ｓｎ ｏ ｔ ＮＡ ｓｆ ｗａｅ Ｎ ｎ ｉ ａ ｎ
径 Ｄ＝１０ 罐高 ｈ＝ １８ 液面高度 为 ２ ．ｍ， ０ ｍ， ２ ． ｍ， ０ ２ 其余
参数见表 １ 。模 型 ２ ３ ４均为 网壳储 罐模 型 ， 、、 底板 均
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Ｚ ＨＡＮＧ Ｗ ｅ — Ｗ ＡＮＧ Ｚ ｎ Ｊ ｉｇ， ＣＨＥ Ｃ ｕ — ｉ Ｓ ｌ ａ ｎｆ ｕ， ｏ ｇ， ＩＪｎ Ｎ ｈ ｎｌ ， ＵＩＨａ－ ｎ ｅ ｙ
（ ｉｉＣ ｎｔ ｃ ｏ ｎｉｅｒ ｇＣ ｌ ｇ ， ｏｔｅｓ Ｐ ｔ ｌ ｍ Ｕ ｉ． Ｃｖ ｏ ｓ ｕ ｔ ｎＥ ｇ ｅｉ ｏｌ ｅ Ｎ ｒ ａｔ ｅｒ ｅ ｎｖ ， ｌ ｒ ｉ ｎ ｎ ｅ ｈ ｏｕ
传递 ， 压或 几乎 不可 压 ， 体边 界有 相对 小 的位移 可 流 或没有位移 ， 实际的流体流 速小于声 速或没 有 流体 运
储罐 的底 板 及壁 板一 般 采 用钢 板制 作 。对 于储 量 大
于ｌ ５万 ｍ 或直径 大于 １０ ０ ｍ的大型储罐 ， 罐壁 底部 的
厚度 一般都 超过 ４ ｍ 传 统钢 材 已无 法满 足 厚度 限 ５ ｍ，
大型储罐罐顶网壳的稳定性分析比较
在此项 前提下 进行 全过 程分析得 出的第一个 临界 点 处 的荷 载值 作 为 网壳 的 极 限承 载 力 ， 承载 力 此 不小 于结 构荷 载标准组 合 的 ５倍 。
根据 对若 干制 造 承包 商 的 网壳 计 算 书 审查 ，
发现 大多设 计仅 做 了强 度 和 刚度 的验 算 （ 仅按 或 早期 的手 算 近 似 公 式 验 算 整 体 稳 定 ） 而未 进 行 ，
图 ｌ 扇 形 ＋ 葵 花形 混合 型 网壳
《 规程 》 规定 的必要 的 、 正规 的整体稳 定性验 算 ， 且 对 应 于《 规程 》 定 的若 干 构 造措 施 也 多项 超 标 ， 规 以致工 程 中存 在很 多隐患 ， 造成 严重 的工程 事故 。
始 几何状 态下建 立平衡 条件 。当所 分析 的结构在 荷 载作用下 产生 的变 形很 大 ， 应 考虑 这 些 变形 就 可 能产生 的影 响 ， 分 析 结构 的平 衡 时应 当依 照 在 变 形后 的结构几 何来 考虑 。 从受 力 的角度 分 析 ， 一般 受 弯 构件 是 不 必考 虑 轴 向力 效应 的 ， 但对 于 大 变形 的构 件这 个 次 弯 矩 是不容 忽略 的 。上 述 的几 何和轴 向力效 应在 网
摘 要 ： 化 行 业 的 大 型 圆 筒形 储 罐 罐 顶 经 常 采 用 单 层 网 壳 作 为 支撑 结 构 ， 据 目前 已 建 工 程 的 资料 ， 石 根 此 类 钢 网 壳 的 最 大 直径 已达 到 ６ １ ０ｎ。文 章 根 据 现 行 规 范利 用 ＡＢ ＿ ＡＵＱ ｓ软 件 ， 三 种 常 用 规 格 的扇 形 ＋ 葵 对
2万m^3立式网壳顶储罐破坏分析及弱顶性能评价
ｔ ｉ ｃ ａｌ Ｃｙｌ ｉ ｎ ｄｒ ｉ ｃ ａｌ Ｓｔ ｅ ｅ ｌ Ｗｅ ｌ ｄ Ｓｔ ｏｒ ａ ｇｅ Ｔａ ｎｋ ｓ，ｔ ｏ ｔ ｈｅ ｔ ａ ｎ ｋ ｗａ ｌ ｌ — ｃ ｏ ｎ ｅ — ｐ ｌ ａ ｔ ｅ － ｓ ｋｉ ｎ ｃ ｏ ｎｎ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｅ ｓ ｔ ａ ｂ— ｌ ｉ ｓ ｈｉ ｎｇ ２× １ ０ ｍ。ｖ ｅ ｒ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ａ ｔ ｔ ｉ ｃ ｅ ｒ ｏ ｏｆ ｓ ｔ ｏ ｒ ａ ｇ ｅ ｔ ａ ｎ ｋ ｓ ｐ ａ ｔ ｉ ａ ｌ ｆ ｉ ｎｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎｔ ｍｏ ｄｅ １ ． Ｔｈ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｄｉ ｓ ｔ ｒ ｉ — ｂｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏｆ ｅ ｍｐ ｔ ｙ ｔ ａ ｎ ｋ， ｈ ａ ｌ ｆ ｔ ａ ｎｋ ａ ｎｄ ｆ ｕｌ ｌ ｔ ａ ｎ ｋ ｗｅ ｒ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｕｌ ａ ｔ ｅ ｄ，ｔ ａ ｋ ｅ ｉ ｎｔ ｅ ｎｓ ｉ ｔ ｙ，ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ ｗｅ ａ ｋ ｒ ｏｏ ｆ ｐ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｎｃ ｅ ｆ ｏｒ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐｒ ｅ ｈ ｅ ｎｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｖａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏｎ ． Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏｎ ｔ ｈｅ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｉ ｎｆ ｌ ｕ ｅ ｎｃ ｉ ｎｇ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｏｆ
第４ ２卷
第 ３ 期
石
油
化
工
5万立储罐网壳施工-精选文档
5万立储罐网壳施工引言该工程储罐网壳的主要技术特征如下：1）内径D=60m。
2）网壳主体由球面上分别以X轴及以Z轴为旋转轴的两组子午线相交而成。
3）网壳型号：网壳沿XY及ZY垂直平面的网杆上网格等分数。
4）网壳杆件全部采用不等边角钢。
两组子午线网杆间采用搭接，搭接面采用连续满角焊。
5）锥板是网壳的沿边构件，将罐壁与罐顶连成整体。
6）每道网杆的两端采用垫板及连接板将网杆与罐壁及边环梁连成一体；连接件采用钢板组焊而成。
施工准备1.1技术准备1)熟悉施工图纸和有关规范、标准及相关规定，做好图纸会审，搞清设计意图及图面内容，对发现的问题及时与设计联系进行设计交底。
1.2 现场准备1）施工机具和工装进行完好性检查。
2)施工人员进行安全教育。
3）弧形样板制作必须符合图纸要求，安装的工艺装备必须制作准确且经过检查确认方可。
4)对油罐顶圈壁板的测量数据进行复验，确认合格后方可施工。
5）安装设备准备就绪。
施工原理和程序2.1基准水平面确定网壳中面与罐壁筒体内表面的交线为一水平圆，以水平圆的圆心为直角坐标原点，通过圆心O的XZ平面称为基准水平面。
2.2节点及边节点上网杆与下网杆相交处，以两角钢外表面的直角转折线的交点定名为节点。
网杆直角棱线顺网壳中面延伸与罐壁内表面的交点称为边节点，所有边节点均处在基准水平面上（竖向坐标值均为0）。
2.3施工流程施工流程图施工准备→构件、方案等报验安装前储罐最上圈简体几何尺寸验收锥板组对,调整和焊接锥板验收上下网杆组装材料验收建造网架选用的材料和附件,应具有质量合格证明书。
焊接材料应具有质量合格证明书。
焊条质量合格证明书应包括熔敷金属的化学成分和机械性能。
子午线网架安装4.1 网壳安装前交接油罐安装底板铺设完毕、第一圈壁板安装完毕、并且锥板安装完毕后交付网壳施工班组安装。
顶圈罐壁验收要求锥板组焊之前，应对储罐最上圈罐壁上口进行各项偏差测量。
要求如下：沿圆周每10m弧长上任意两点的水平允差为2mm，整个圆周上任意两点的水平允差为6mm，五万立储罐罐壁上口任意点的半径允差为±25mm。
立式储罐地基沉降数值仿真分析
降 和不 均匀沉 降 限制 日益 严 格 。地 基 的不均匀 沉降
和底板 的较 大变 形是 大 型储罐 产生 破坏 的主要 因素
之一 。关 于沉 降 的分 析 和计算 国 内外学者 都进行 了
相关 的研究 ，并 将其 理论 引入 到设 计规范 中 。本 文
针 对基 础 沉降 问题 ，采用 有 限元数 值模拟 储罐 地基 沉 降 和加液 过程 ，研 究储 罐基础 沉 降影响 因素 ，为 储 罐基 础 沉降分 析建 立依 赖于现 有通 用有 限元分 析
地基 的最终沉 降量 的理论 解和 有 限元 解见 表 １ 。
表 １ ２ ０ｍ 罐 地 基 的 最 终 沉 降 量 （ ×１ 储 ｍ）
弹性模量 部位
理论解 有限元解
用有 限元 分析 方法 ，分析 研 究 了弹性 模 量 、 泊松 比 、渗 透 系数 和加 液速 度 对储 罐 地基沉 降的影 响 。分析 结果表 明 ，渗透 系数 和加液
到 满 载 。加 液 天数 与 沉 降量 的关 系
Ｓ 警 １Ｃ１ 一 （ ） 一
（）
式 中 ： 为 圆形 基 础 的直 径 ； Ｂ ｑ为均 布 荷 载 ；
为泊 松 比； 为土 体 的弹性 模 量 ； Ｅ ｊ为为 影 响 系数 。
维普资讯
油气 田地 面 工 程 第 ２ ６卷 第 ６期 （ ０ ７ ６ ２０． ）
立式储罐地基沉降数值仿真分析
孙 建 刚 张 斌 王 慧青 李晓 丽 ，
（．大 连 民族学 院土 木建筑工 程学 院 ２ １ ．大庆石油 学 院土木 建筑工 程学 院） 摘要 针 对 大型储罐 基础 沉 降问题 ，采
程 序 的数值 分析 方法 ，为 工程应 用提 供理论 依据 。 ２ ．地 基 沉降计 算模 型的 建立
大型储罐罐顶网壳结构形式的比较
目的对 比计 算 中也 可 以得 到证 实 。结果 表 明 ： 空
间 四边 形 网格 网壳 的相 对强 度仅 为短程 线三 角形 网格 网壳 的 ３ ， 变形是 短 程 线 三角 形 网 格 网 ０ 而
壳的 ２ ０倍 。
２ 国 内常用 罐顶 网壳结 构形 式的 比较
国内使用 的大 型储罐 罐顶 结构 形式 主要 有两 种： 空间 三角形 网格 网壳 和空 间 四边 形 网格 网壳 。
大 型 储 罐 顶 盖 网 壳 技 术 上 了一 个 新 台 阶 。
从 表 １可 以看 出 ， 间三 角 形 网格 网壳 比空 空 间 四边 形 网格 网壳 具 有更 高 的强 度 、 度 和稳 定 刚
性， 这些 特 点 在 非 均 布 不 对 称 荷 载 下 更 为 明显 。 同时也 说 明了空 间 四边 形 网格 网壳 对非 均布 不对 称 荷载 极为 敏感 ， 这 结 果在 下面 的实 际 工程 项
收 稿 丑期 ： ０ ８０ — ２ ２ ０—３１ 。
国外 被 称 为 “ ｍｍａ ” Ｈａ ｎ 网格 网壳 ， 或两 向正 交 网
格 网壳 ， 而在 国 内工 程界 则 被 称 为 子午 线 网格 网 壳。 对 网壳 网格 的研 究 ， 别 是对 于单 层 网壳 的 特
作 者 简 介 ： 凯 力 （ ９ ２ ） 男 ， ９ ６年 毕 业 于 南 京 化 工 大 陈 １７ 一 ， １ ９ 学 机 械 工 程 系 化 工 机 械 与 设 备 专 业 ， 学 士 学 位 ， 业 后 在 获 毕 中 国石 化 工 程 建设 公 司 设 备 一 室 从 事 大 型 储 罐 和 压 力 容 器
２ １ 国 外 研 究 机 构 的 研 究 成 果 ．
径超 过 ３ 时 ， 有 罐顶 用 的板 肋 式 结 构 其 受 ０ｍ 原
储油罐建模分析步骤
4储油罐的模态分析一容积为1000立方米的立式拱形储罐（国际单位制）材料参数储罐内直径为11.5m，外直径为11.63m，底板厚10mm，外壳壁厚6mm,储罐高度10.7m材料为Q235A。
步骤:1 定义工作文件名和工作标题1）选择菜单Utility Memu：File→Change Jobname命令，输入CHUYOUGUAN 单击OK按钮。
2）选择菜单Utility Memu：File→Change Title命令，输入CHUYOUGUAN ANAL YSIS单击OK按钮。
2定义实常数选择菜单Main Memu：Parameters→Scalar Parameters命令，弹出Scalar Parameters对话框，在Selection 文本框中输入如下各项参数单击Accept按钮，完成后单击Close按钮，如下图。
R=5.75 H=10 Hd=11.96 Rd=1 D=5 R1=0.006 R2=0.013 定义单元类型，选择菜单Main Memu：Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete命令。
设置外壳单元类型为SHELL63，罐底单元类型为SHELL63。
4 定义材料参数选择菜单Main Memu：Preprocessor→Real Constants→Add/Edit/Delete命令，设置外壳弹性模量EX2.094⨯1011Pa，泊松比PRXY取0.262；罐底弹性模量EX2.0⨯1011Pa，泊松比PRXY取0.3。
5 创建关键点选择菜单Main Memu：Preprocessor→Modeling→Creat→Keypoints→In Active CS。
坐标如下：1 (0，0，0 )2 (r，0，0 )3 (r，h，0 )4 (d，0，0 )5 (-r，h，0 )6 (rd，h，0 )7 (rd，h+d，0 )依次输入以上坐标值，单击ok。
立式储罐网壳检验批质量验收记录
3
预制成型的网杆用弦长2米弧形样板测量其间隙＜5mm，侧向瓢曲度不得大于杆件长度的2‰。
4
边环梁可以分段预制后组焊，每段边环梁长度不宜小于4m，边环梁的锥面板与立板纵缝应互相错开，错开的距离不小于200mm。
组装
1
网杆安装时，应以X轴与Z轴的交点为中心，对称设置临时竖向支撑，主支撑的数量不得少于9个，支点的Y向坐标允差为±8mm；X向及Z向坐标允差为±25mm。
2
网杆的接长允许采用对接或搭接，采用搭接时，搭接长度不宜小于2倍长肢高度。
焊接
1
焊工的应经考试合格，必须持证上岗，并且焊接的内容应与考试内容相同，证件在有效期内。
2
网杆对接时应采用全熔透结构，采两肢端应采用满角焊，沿搭接长度方向的二条缝采用连续焊，焊角高度＞3mm，搭接处不得有棱角突起。
3
焊缝表面咬边、凹陷、焊缝余高符合规定的要求；焊缝应外形均匀、成型良好，焊道与母材过渡较平滑，焊渣及飞溅物清除干净
立式储罐网壳检验批质量验收记录
工程名称
分项工程名称
验收部位
施工单位
专业负责人
项目经理
施工执行标准名称及编号
设计技术规格书；JGJ7-2010;上海申钢企标
检验批编号
质量验收规范规定
施工单位检查评定记录
监理单位
验收记录
预制
1
用于网壳结构预制的材料应具有质量合格证书，并符合设计及相应国家现行标准的规定
2
施工单位检查评位验收结论
监理工程师：年月日
LNG储罐罐顶施工全过程分析的网壳结构优化设计
１ ３ 差异 化计 算模 型 的确定 ．
浇筑混 凝 土 的方法 ，但 由于 Ｌ Ｇ储 罐 一般 跨 度大 、 Ｎ
距 离地 面高 ，采 用 此 方 法 施 工 时 不 但 脚 手 架 的 装
卸 工程 量非 常 大 ，而且 施 工 时 间 较 长 ，影 响 工 程
进 度 ，故工 程 建 设 中 一 般 不 采 用 此 种 方 法 。考 虑 到 罐顶 钢 筋 混 凝 土壳 底 附 有 蒸 汽 屏 障 钢 板 ，可 将 钢 板先 与单 层 钢 网壳 焊 接 在 一 起 形 成 密 闭 的 网壳 结 构 ，然后 通 过 吹气 顶 升 的 方 式 把 网壳 结 构 整 体
由于不 同施 工 阶段 ，网 壳 结 构 的 边 界 约 束 条
件 和荷 载条 件 是 不 同 的 ，故 在 计 算 过 程 中 ，应 考 虑 不 同施 工 阶 段 的结 构 状 态 来 建 立 不 同 的计 算 模 型 和施 加对 应 的荷 载 工况 。 １４ 计 算分 析压 力 应 保 持 一 定 的 时 问 以 支撑 罐顶 的混 凝 土 浇 筑 ，待 完 成 相 应 的混 凝 土 浇 筑 和养 护工 作 后 再 泄 掉 罐 内 的压 力 。采 用 该 方 案 时 ，要 求做 到 结构设 计 经 济 合 理 ，施 工 安 全 可 靠 ，
用 ，单层 钢 网壳 则 起 到 支 撑 作 用 。 当 混 凝 土 壳 浇 筑完 成并 硬 化 后 ， 内衬 钢 板 通 过 栓 钉 与 混 凝 土 共 同作 用 ，形成 钢与 混凝 土叠合 穹顶 结构 。
罐 顶 的施 工 方 案 一 般 可采 用 立 柱 、桁 架 支 模
合 理划 分等 。 为 节 省 作 业 时 间 ，网壳 结 构 一 般 采 取 在罐 体外 制 作 ，罐 体 内 拼 装 的施 工 方 案 ；罐 顶 混凝 土采 用 分 段 浇筑 和 罐 体 内 充气 减 载 的 施 工 方 法 ，当罐 顶混 凝土 达 到 一 定 的强 度 时 ，卸 压 开 始 ，
储罐的结构
过程设备设计
1-上极 2-赤道带 3-支柱
4-下极
图5-11 混合式球罐
第二十九页，共59页。
5.2 储罐的结构
特点
赤道带、温带——桔瓣式 极板——足球瓣式 材料利用率——高 焊缝长度——缩短 球壳板数量——减少 适用于——大型球罐
过程设备设计
极板尺寸—— 比纯桔瓣式大，易布置人孔及接管
球罐支柱与球壳板焊接接头—— 避免搭在一起，球壳应力分布均匀
；13-罐顶人孔；14-罐 壁通气孔；15-内浮盘 ；16-液面计；17-罐
壁人孔；18-自动通 气阀；19-浮盘立柱
5.2 储罐的结构
过程设备设计
与外浮顶储罐相比，内浮顶储罐可大量减少储液的蒸发损耗， 降低内浮盘上雨雪荷载，省去浮盘上的中央排水管、转向扶梯 等附件，并可在各种气候条件下保证储液的质量，因而有“全 天候储罐”之称，特别适用于储存高级汽油和喷气燃料以及有 毒易污染的液体化学品。
第七页，共59页。
5.2 储罐的结构
过程设备设计
地面卧式储罐 地下卧式储罐
区别
管口的开设位置
接管集中安放
第八页，共59页。
5.2 储罐的结构
5.2.2 立式平底筒形储罐
过程设备设计
固定式储罐属于大型仓储式常压或低压储存设备，主 要用于储存压力不大于0.1MPa的消防水、石油、汽油等常
温条件下饱和蒸气压较低的物料。
第二十二页，共59页。
5.2 储罐的结构
过程设备设计
第二十三页，共59页。
5.2 储罐的结构
过程设备设计
1. 罐体
作用
球形储罐主体，储存物料、承受物料工作压力和液柱静压力
按其组合方式分
纯桔瓣式罐体 足球瓣式罐体 混合式罐体
立式柱形钢储罐内部爆炸数值模拟及动力响应分析
立式柱形钢储罐内部爆炸数值模拟及动力响应分析庞崇安;王震【摘要】针对立式柱形钢储罐内部蒸气云爆炸,采用TNT当量模型进行数值模拟.首先采用非耦合方法(刚性壁面)研究立式柱形储罐内部爆炸流场演变情况,获得罐壁附近超压时程变化;接着采用耦合方法(变形壁面)研究不同壁厚时罐壁附近超压时程变化,考察爆炸流场与罐壁变形之间耦合效应的影响,同时获得储罐变形和von Mises应力分布的动力响应情况.研究表明:除顶盖中心区域外,可将第1个反射超压作为储罐内壁面爆炸冲击荷载,顶盖中心区域建议考虑到后续2～3个波形;除顶盖中心区域外,耦合效应对内部爆炸冲击荷载的影响不大;罐壁-顶盖、罐壁-底板连接和顶盖中心区域是动力响应中的变形和应力薄弱位置,实际结构设计中需进行加强.【期刊名称】《爆破》【年(卷),期】2015(032)002【总页数】5页(P54-58)【关键词】钢储罐;爆炸荷载;TNT当量;耦合效应;超压峰值;动力响应【作者】庞崇安;王震【作者单位】浙江同济科技职业学院,杭州311231;浙江省建筑设计研究院,杭州310006【正文语种】中文【中图分类】O381立式柱形钢储罐是石油、液化天然气等工业易爆物资的常用储存容器。
爆炸产生的冲击波会造成储罐的严重破坏并带来灾难性后果，而储罐结构抗爆设计的前提就是确定爆炸冲击荷载的分布规律。
数值方法是模拟可燃气体爆炸过程的有效手段，该法可获得容器壁面各处冲击荷载的时间历程，较好地研究容器内部爆炸流场的分布。
对于蒸气云爆炸，可采用气体爆炸模型进行流体动力学(CFD)模拟［1，2］，也可通过爆热能、超压峰值或冲量等效转化为TNT当量模型进行模拟［3］，后者的优点是可充分利用目前完备的TNT爆炸实验模型参数。
非耦合方法和耦合方法是数值模拟的两种基本方法;前者将容器壁面视为刚性，计算量少且多数情况下可获得近似程度较高的爆炸流场［4，5］;后者考虑了爆炸流场和容器壁面间的流固耦合效应，结果更符合实际但计算量大，而在采用含断裂准则的材料后还可获得储罐的断裂破坏效应。