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大型储罐屈曲失效及修复的有限元模拟
第七届全国压力容器设计学术交流会议交流论文选登(一)
大型储罐屈曲失效及修复的有限元模拟
苏文献,韩 超
(上海理工大学 化工过程机械研究所,上海 200093)
摘 要:结合工程 中一个真实储罐吸瘪及修复的案例,利用ANSYS软件 ,首先采用非线性有限元法
分析薄壁储罐由温差等原因引起的弹塑性屈曲,比较数值分析的结果与真实情况的异同;继而探讨
储罐的修复 问题,模拟用水静压法修复后的应力状态,检验其修复后是否能继续投入使用。
关键词:储罐;吸瘪;修复;有限元分析
中图分类号:TQ053.2;0241.82 文献标识码:B 文章编号:1001—4837(2011)01-0051—07
doi:10.3969/j.issn.1001—4837.2011.O1.011
FiniteElementSimulation ofCollapseandRestoration
ofLarge——sizeStorageTank Shell
SU W en—xian,HAN Chao
(InstituteofChemicalMachineryProcessEquipment,UniversityofShanghaiforScienceandTechnol-
ogy,Shanghai200093,China)
Abstract:Integratingwithapracticalstoragetank,adoptnonlinearfiniteelementmethodtoanalyzethee—
lastic——plasticbucklingofathinwallstoragetankshellinducedbytemperaturedifferenceorotherYea--
sonsusedANSYS,thencomparedthenumericalanalysisresultwith thereality;subsequentlydiscusthe
restorationofthestoragetank,simulatingstressstateafterrepairedbyhydrostaticpressureandevaluating
whetherthetankcancontinuetoputintocommission.
Keywords:storagetank;collapseorbuckling;repair;finiteelementanalysis
不能恢复原状,即发生了屈 曲或称为失稳。
0 引言 在实际的工程操作中,多种原因可能引起储
罐的失稳。如罐顶的呼吸阀、阻火器和通气管等
储罐作为油品和各种液体化学品的储存设 安全附件失效,导致罐内呼吸不畅或系统堵塞;外
备,是石油化工装置和储运系统设施的重要组成 界气温变化大,如下暴雨时气温骤降,热效应引起
部分,应用十分广泛。由于储罐的大型化带来的 的油罐吸气量非常大…,实际能补进的空气量远
稳定性问题是当前立式圆筒形储罐研究的重点问 不能满足热效应引起的吸气量之需,从而使罐内
题之一。常压储罐设计压力较低,壳体壁厚较薄, 产生很大的负压导致抽瘪,违章操作,台风载荷持
若罐内负压增大到某一值时,壳体会突然失去原 续作用等 ]。出现的扁瘪变形一般都是以有规
来的形状,被压扁或出现波纹,载荷卸去后,壳体 则的波状形式向内凹瘪,波形数可以是2,3,4以
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大型储罐屈曲失效及修复的有限元模拟
至多个,圆形截面的壳体变形后就可能成为扁椭
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