低溫儲罐研究進展

由于低溫儲罐在生產(chǎn)中具有重要作用，而且在各個中的需求不斷增加，的專家和學(xué)者在許多方面對低溫儲罐做了大量的。
　　對于大型低溫儲罐的，主要包括儲罐的應(yīng)力分析，地基的選用，選材和結(jié)構(gòu)設(shè)計，加工制造和檢測技術(shù)等。
　　沈建民，竺國榮，陳松生，陳志平對8萬m³低溫丙烯、乙烯儲罐進行了有限元應(yīng)力分析，獲得了此類大型儲罐壁板、底板的應(yīng)力分布曲線，為以后的設(shè)計和檢測提供了力學(xué)依據(jù)。
　　盛選禹，張宏志采用ABAQUS有限元軟件對15萬m³雙盤式浮頂原油儲罐的應(yīng)力進行了分析，計算出儲罐的應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)，除   上層和   下層外，儲罐罐壁的應(yīng)力分布均勻，并保持在一個較高的水平，儲罐壁板   大應(yīng)力位置在下面的   層罐壁上，儲罐底板應(yīng)力比較低，但是邊緣底板與壁板焊接部位的內(nèi)側(cè)應(yīng)力很高。
　　UweHornung，HelmutSaal采用實驗的方法，了4種不同結(jié)構(gòu)的大型儲罐的穩(wěn)定性問題，儲罐為真空罐，直徑從10m到70m不等。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，實驗所得的屈曲載荷要比設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中的大很多。他們還運用有限元數(shù)值模擬的方法，了具有不同初始缺陷的儲罐的穩(wěn)定性，結(jié)果表明，只有建立完整的儲罐有限元模型而非局部模型時，數(shù)值模擬的結(jié)果與實驗結(jié)果一致。
　　近年來，設(shè)備的能越來越受到人們的重視，周利劍，張云峰應(yīng)用變分原理建立了立式儲罐有限元計算模型和計算方法，詳細推導(dǎo)了儲罐及地基的剛度矩陣和質(zhì)量矩陣，并應(yīng)用已建立的模型計算了兩種特例：2000m³和20000m³儲罐的地震響應(yīng)，為儲罐內(nèi)力分析及地震反應(yīng)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　F.H.Hamdan通過有限元和實驗的方法，對儲罐在地震載荷下的響應(yīng)進行了分析，分析內(nèi)容包括：儲罐的晃動，儲罐地基處的基礎(chǔ)剪力和傾覆力矩，以及儲罐的屈曲強度等，從而對目前使用的儲罐設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進行評估，并提出需要改進的地方。
　　AmrM.I.Sweedan了上端為圓錐，下端為圓柱的組合儲罐在承受垂直地震力時的響應(yīng)，了裝滿水的組合儲罐的動態(tài)響應(yīng)，發(fā)現(xiàn)，對于這種組合儲罐而言，在進行設(shè)計時，考慮地震力的影響是   的。
　　由于低溫儲罐盛裝低溫液化氣體，對于儲罐保溫以及熱應(yīng)力分析也是低溫儲罐設(shè)計中的重要問題。王榮順，林鶴雄，吳劍林，顧安忠采用有限元法對低溫儲罐內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)進行了傳熱分析，了相應(yīng)的溫度場和熱流分布，計算出通過內(nèi)支撐的總漏熱量，并對影響漏熱量的幾個主要因素進行了分析。
　　EdmundS.Melerski采用數(shù)值模擬的方法了大型低溫儲罐是如何受環(huán)境影響的，即儲罐的熱脹冷縮。分析分為兩個部分，   先分別罐壁和罐底，計算出剪力和彎矩，做出其沿著壁面和底板的分布圖，然后將罐壁和罐底之間的相互作用進行結(jié)合，   終結(jié)果。
　　Q.-S.Chen，J.Wegrzyn，V.Prasad液化   氣低溫儲罐的溫度和壓力的變化進行了分析和總結(jié)，發(fā)現(xiàn)的支撐結(jié)構(gòu)能夠的減小熱泄漏率，他們還在通過在   氣站的具體實驗發(fā)現(xiàn)，   氣儲罐壓力的變化與預(yù)估的一致，每天裝載的車輛越多，   氣的耗損越少。
　　地基的選用在大型儲罐的設(shè)計和使用中占據(jù)重要的地位。馬玉紅，鄒君按照彈性地基梁假設(shè)，對大型低溫儲罐的底板與   底層罐壁板連接處的應(yīng)力進行有限元分析，了   和直觀的結(jié)果，為合理設(shè)計地基，大型儲罐的   使用提供了重要依據(jù)。
　　周利劍，張峰從國內(nèi)設(shè)計立式金屬儲罐基礎(chǔ)的經(jīng)驗和成果出發(fā)，對立式金屬儲罐基礎(chǔ)的形式進行了總結(jié)和提煉，并介紹了該類基礎(chǔ)的設(shè)計方法和要點，提出了針對不同容積和形式的儲罐的基礎(chǔ)選擇的建議。
　　針對不同大型低溫儲罐，許多人員提出了有關(guān)材料選用、結(jié)構(gòu)設(shè)計以及制造加工的觀點和看法。中國五環(huán)化學(xué)工程公司的趙琦對低溫常壓儲罐和常溫壓力儲罐進行了比較，從設(shè)計選材、結(jié)構(gòu)設(shè)計和儲罐基礎(chǔ)設(shè)計等方面對低溫常壓儲存設(shè)備設(shè)計方案進行了詳細的闡述。
　　張國賓，劉紅兵以雙壁吊頂?shù)蜏貎逓槔?，歸納總結(jié)了低溫儲罐材料的選用，施工步驟和技術(shù)要點。
　　張曉東，李積杰了當(dāng)前單容型LNG低溫儲罐的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和理論，對LNG儲罐結(jié)構(gòu)尺寸、內(nèi)罐、外罐和儀表閥門的設(shè)計要點進行了闡述。
　　邢獻軍，楊必應(yīng)，周曉清，吳燕生對大型低溫常壓液化石油氣儲罐的結(jié)構(gòu)、焊接要求、罐體檢驗、充水試驗、氣密性試驗進行了詳細的闡述和介紹。
　　冷輝了雙層金屬結(jié)構(gòu)低溫儲罐的安裝工藝，比較了正裝法和倒裝法的工藝優(yōu)缺點，通過工程實例分析了施工成本，發(fā)現(xiàn)對于容積較小的雙層金屬結(jié)構(gòu)低溫儲罐而言，倒裝施工工藝優(yōu)于正裝工藝，并針對倒裝施工工藝的施工難點提出了解決方案。
　　魏運均，朱萬旭，田德勝總結(jié)了大型低溫液化   氣儲罐結(jié)構(gòu)的特點要求，對預(yù)應(yīng)力混凝土儲罐結(jié)構(gòu)的錨固方法及其錨固技術(shù)進行了。表明化學(xué)植筋技術(shù)在預(yù)應(yīng)力混凝土低溫儲罐結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，不僅使錨固技術(shù)進一步鞏固和完善，也使大型低溫液化氣儲罐結(jié)構(gòu)設(shè)計   大空間的發(fā)展。
　　在國內(nèi)尚無立式低溫儲罐相關(guān)的施工規(guī)范和依據(jù)的情況下，蔣少青，韓長根從工程施工的角度提出了立式圓筒型低溫儲罐拔起試驗的施工工藝，確立了試驗方案和步驟。
　　無損檢測技術(shù)在低溫壓力容器的制造和使用過程中，對其質(zhì)量和   運行扮演著   重要的角色。沈功田，張萬嶺，王勇對目前采用的低溫壓力容器的無損檢測技術(shù)進行了，并進行總結(jié)，對原材料(鋼板)以超聲波檢測為主；在制造過程中，容器殼體的對接焊縫以射線或超聲檢測為主，角焊縫以表面檢測為主；對于使用過程的定期檢驗，低溫壓力容器以目視檢測、測厚、表面檢測和超聲檢測為主；深冷壓力容器只能進行目視檢測和真空度測試。
　　目前對于中小型低溫儲罐的主要為內(nèi)罐體和外罐體之間連接結(jié)構(gòu)的計算和分析。
　　魏冬雪，錢才富采用有限元方法，對低溫儲罐中采用的三種不同結(jié)構(gòu)形式的拉筋(即扭轉(zhuǎn)縱向拉筋、平直縱向拉筋和平直橫向拉筋)進行應(yīng)力分析，并對其在壓力、風(fēng)載荷、地震載荷作用下的強度進行校核和比較。發(fā)現(xiàn)，由于利用了應(yīng)變性質(zhì)，扭轉(zhuǎn)縱向拉筋比平直縱向拉筋和平直橫向拉筋的承載能力   大。
　　余勤，李業(yè)勤提出了立式低溫液體儲罐的耳座的設(shè)計方法，并進行了實例計算，發(fā)現(xiàn)，耳座雖然結(jié)構(gòu)簡單，但其承載能力大，會引起連接處筒體較大的局部載荷，為避免因局部載荷過大引起的筒體變形，可采取以下幾項措施：<I)在耳座與筒體外壁之間增加墊板；(2)增加連接處筒體壁厚；(3)在連接處筒體內(nèi)壁加焊加強圈；(4)將下耳座底板連成一體組成圈座。
　　施顯，李業(yè)勤以采用3根吊帶的低溫儲罐為例，考慮重力載荷和熱載荷，以及管道的影響，對吊帶的受力進行了理論計算，提出了立式低溫液體儲罐吊帶設(shè)計新方法。
　　綜上所述，近年來，低溫儲罐的在地發(fā)展，大型低溫儲罐的已經(jīng)相當(dāng)成熟，范圍在不斷的擴大，內(nèi)容也在逐漸完善，但是相對于大型低溫儲罐而言，中小型低溫儲罐的還存在著嚴重的不足，僅僅局限在內(nèi)外罐體的連接上，然而目前隨著經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對中小型低溫儲罐的需求在不斷增加，這就對中小型儲罐的提出了   高的要求，如何確定合理的結(jié)構(gòu)，正確的進行力學(xué)分析，強度和穩(wěn)定性校核等，將成為中小型低溫儲罐的主要內(nèi)容。