王懋翔
中国石油化工股份有限公司镇海炼化分公司 浙江 宁波 315000
摘要：随着大型国家原油储备库不断兴建，原油储罐日趋大型化。大型储罐是一种典型的薄壳结构，在石油工业中被广泛应用于原油及成品油的储存，具有节约建设成本、减少占地面积、便于管理等优点。大部分储罐建在地基条件较差的沿海地区，随着服役年数的增加，储罐地基常会发生不同程度的沉降。过量的地基沉降会导致储罐上部罐壁发生较大变形，严重时会导致浮盘卡盘，影响储罐的正常运行，甚至造成储罐结构发生破坏，引发泄漏事故。因此，地基沉降条件下大型储罐的安全和完整性问题至关重要。
关键词：地基沉降;大型储罐;变形规律;预测方法;
引言
目前，我国石油储备大多以地面储罐形式储存，地基沉降是造成储罐应力和变形过大的主要原因。例如，储罐局部应力过大和罐壁呈椭圆化等，进而导致灾难性事故的发生。随着钢制储罐向大型化、密集化的发展，一旦发生事故，损失将不可估量。因此，如何保证钢制储罐的安全稳定运行显得尤为重要
1大型储罐产生基础不均匀沉降原因
(1)软土不稳定是大型储罐下降不均的主要原因，其中软土在平静或缓慢流动的水环境中巧妙地使用，导致天然水比重较高、孔比重较大、承载力较低、推力强度较低、承载力下降不均匀。(2)通过运动负荷(地震、海啸、爆破、机械等)。)软土地基损坏，有效应力下降，地基强度下降，出现轻度建筑物时，重型建筑物下降，冷却不均匀。(3)在低于0度的温度下，地基以较高水量冻结，而当温度再次上升时，地基会蒸发，从而可能导致地基的冻结或熔化导致冷却不均，尤其是在北方。(4)同时，地下水水位下降，造成不均匀下降。
2选择地基处理方法应考虑的因素
各种耕作方式各有优缺点，决定何种耕作方式与实际情况相结合，取决于以下因素的影响:(1)地理:工程师的决定性作用、地球深度、土层动态、土壤物理性质等决定是否需要地基处理以及应采用何种土壤处理方式。这就是z。b .在Kiosk港仓库西部地区，地理较好，岩石信息平坦，直接是地面基础。如果地理条件差，需要编辑，则取决于适合该场地的耕作类型，并选择首选方法。这就是z。b .约翰逊是一种很好的耕作方式，但如果土地属于橡皮擦，就不可能有牢固的基础。(2)环境:环境因素包括u。a .场地周围的建筑、土木工程、管道和环境道路。(3)安全:技术安全必须放在首位，不得用于经济利益。在基地的可选处理中，安全必须放在首位，而不会造成安全风险。(4)经济影响:同一地点可采用不同价格的各种基本加工方案，最经济的替代方案是承包商在安全保障框架内所估计和应该估计的经济效益。(5)定期要求:根据业主或总包单位的具体要求，根据雇主和雇主的要求选择最佳做法。
3理论基础
目前广泛采用傅里叶分解对储罐基础实测沉降数据进行处理，再将处理结果应用于后续研究。在实际沉降观测中，由布置在罐周基础外侧的若干个水准观测点测量获得的罐周实测沉降离散数据，仅能部分反映储罐基础的沉降情况，而过多设置水准观测点又不具有经济性和实用性。在获得有限个储罐基础实测沉降数据的基础上，MARR、KAMYAB等建议采用傅里叶分解方法对其进行处理，可得到罐周任意一点的近似沉降值和形式简洁的各阶谐波沉降形式。罐周沉降对储罐结构的影响十分复杂，而对实测沉降进行傅里叶分解后，既可直接研究组合谐波沉降对储罐的影响，也可先分别研究各阶谐波沉降单独作用时对储罐的影响，再将得到的结果进行线性叠加，获得完整的储罐结构响应。把罐周的实际沉降量u用傅里叶级数进行展开
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式中：u0为储罐的整体均匀沉降量，mm；un为各阶谐波沉降的幅值，mm；n为谐波沉降的阶数；φ为罐周各点所处的角度，rad；?n为各阶谐波沉降的初始相位角，rad。
4预防地基沉降的对策
4.1储嫌场地的选择
选择是罐质量保证的主要前提。储油层应尽可能地从地质、水文方面进行筛选，以避免不利的地质条件。对于固定的顶部容器，体积一般较小，地基承载力不高，一般可以足够。对于高直径气瓶，特别是高直径气罐，地基降水不均匀的敏感性较低。因此，请注意土层的不同性质，并选取尽可能多的陡峭区域。水平v坡度应小于3%，垂直v坡度不应大于2%。如果不能满足要求，纵断面坡率应低于2%，加油站不应绕过海拔高于h级以上、湿度较重、地震区高于9级的区域。
4.2施工期间的预防措施
为防止沉积不均，施工过程中应提高施工质量，采取预防措施，避免今后使用中出现问题。必须注意的是，建筑工程严格按照设计方案，特别是油罐底座的中央部分进行加固和填充。为了提高油罐周围的整体刚度，必须在油罐壳体集中后对稳定油罐的底座和周边结构进行保护，即修建挡墙，并从地面层开始加工。①罐内装和外装，保证安全。在材料区域中，您可以使用砂砾取代传统的集水材料(例如三个或七个格栅)，以增加底板的承载力。①施工人员应注重施工细节，严格控制施工质量，加强对施工监督的监督，确保坦克炮库的可靠性。
5参数敏感性分析
5.1高径比
在保持径厚比与抗风环梁相对刚度不变的基础上改变储罐的高径比，分别计算各阶谐波沉降条件下等壁厚储罐的罐顶最大无量纲径向位移（图5）。在同一高径比下，当谐波阶数在一定范围内时，储罐承受阶数越高的谐波沉降，越容易产生较大的罐顶径向位移；当谐波阶数进一步增大时，储罐对谐波沉降的敏感性开始下降。高径比较大储罐对6~8阶谐波沉降更为敏感，承受6~8阶谐波沉降时更易产生较大的罐顶径向位移；而高径比较小储罐则对10~12阶谐波沉降更为敏感，承受10~12阶谐波沉降时更易产生较大的罐顶径向位移。
5.2抗风环梁相对刚度
在保持高径比与径厚比不变的基础上改变储罐的抗风环梁相对刚度，分别计算各阶谐波沉降条件下等壁厚储罐的罐顶最大无量纲径向位移。在同一抗风环梁相对刚度下，当谐波阶数在一定范围内时，储罐承受的谐波沉降阶数越高，越容易产生较大的罐顶径向位移；而当谐波阶数进一步增大时，储罐对谐波沉降的敏感性开始下降，不同抗风环梁相对刚度的储罐对谐波沉降阶数的敏感程度是不一样的，但总体上都对较高阶数的谐波沉降更为敏感。随着储罐抗风环梁相对刚度的增大，罐顶最大无量纲径向位移都单调递减，即谐波沉降条件下抗风环梁相对刚度较大的储罐抵抗罐顶变形的能力较强。
结束语
近年来，随着我国国力的提升，大型储罐建设数量日益增多，为了减少因储罐沉降问题引起的安全隐患，一定要重视储罐沉降问题，采取合理措施预防沉降，在储罐使用过程中，必要时对储罐进行加固，防止因储罐基础沉降而造成事故的发生。通过分析得出结论，在同一高径比下，罐顶径向位移随谐波阶数的增大而先增大后减小。在同一径厚比下，径厚比较小时罐顶最大无量纲径向位移存在极大值；当径厚比较大时，谐波沉降阶数对罐顶变形的影响变为单调递增关系。在同一抗风环梁相对刚度下，罐顶径向位移随谐波阶数的增大而先增大后减小。
参考文献
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