立式储罐结构超压失效分析

蔡伟勇　凌张伟　王　敏

（浙江省特种设备检验研究院）



立式储罐结构超压失效分析

蔡伟勇*凌张伟王敏

（浙江省特种设备检验研究院）

摘要建立了储罐有限元分析模型，研究了储罐内部超压对罐底板变形的影响，同时分析了储罐超压对含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子的影响。结果表明，储罐超压会导致罐底板发生提离变形，并且会导致含缺陷角焊缝的裂纹尖端应力强度因子增大，增加角焊缝结构失效的可能性。

关键词储罐超压角焊缝应力强度因子罐底板

*蔡伟勇，男，1973年生，工程师。杭州市，310020。

0　引言

石油和石化生产企业广泛采用固定顶常压立式储罐作为盛储载体，多储存具有易挥发、易燃、易爆、有毒、有害性质的介质。由于自然环境的侵蚀和工况条件的变化，储罐常会发生变形、腐蚀、角焊缝撕裂等结构失效，降低了结构的安全可靠性，更甚者会引发介质的泄漏、火灾、爆炸等事故。储罐超压是造成储罐结构破坏最常见的原因之一。2006年7月16日，某单位就发生一起储罐（介质为精已二胺）超压事故[1]，导致罐底边缘板翘起事故。2014年8月，某炼化公司一非锚固立式储罐因超压而导致罐底发生严重变形，同时罐底角焊缝发生撕裂。

文献[2]关于储罐超压破坏采用瞬态压力波传递计算法定量描述了壁面作用压力波，分析了罐顶局部屈服失稳和强度破坏形式等；文献[3]建立了储罐内冲击波超压的计算方法，对不同容积的储罐在爆炸载荷作用下进行了非线性有限元分析；……