安全工程師：油罐罐頂失穩(wěn)分析

隨著油庫擴(kuò)容的要求，多年來國內(nèi)外的浮頂卡阻沉頂事故多次發(fā)生，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，成為急待解決的課題。根據(jù)多年的設(shè)計經(jīng)驗，通過剖析國內(nèi)外浮頂油罐結(jié)構(gòu)，提出了避免浮頂卡阻沉頂事故的措施。

1) 浮頂載荷分析

浮頂油罐的浮頂所受載荷較為復(fù)雜，除介質(zhì)引起的浮力外，還有風(fēng)、雨、操作條件、自身結(jié)構(gòu)，尤其是導(dǎo)向管（或?qū)в凸埽┘皩?dǎo)向筒的結(jié)構(gòu)對浮頂傾斜時是否卡阻影響頗大，現(xiàn)就各主要因素對浮頂?shù)挠绊懛质鲇谙隆?

取決于浮頂及附件質(zhì)量、刮蠟板、密封機(jī)構(gòu)對罐壁摩擦力的大小及方向以及導(dǎo)向筒對導(dǎo)向管、量油管摩擦力的大小及方向。但當(dāng)隔艙破壞漏油、浮頂積水、風(fēng)力作用及浮頂受導(dǎo)向管（或量油管）卡阻時，其浸沒深度就會發(fā)生深度不同的變化，造成浮頂傾斜。

2）風(fēng)力作用

狂風(fēng)對浮頂產(chǎn)生附加彎矩，并使浮頂向最大風(fēng)向漂移。當(dāng)狂風(fēng)吹過罐上方時，風(fēng)力線密度發(fā)生變化，并改變方向，與罐頂呈α角俯沖到浮頂上，并在消防擋板擋雨板處受阻最大。俯沖力T可分解成與浮頂垂直的T2（略去浮頂?shù)呐潘露龋┖推叫懈№數(shù)腡1.在俯沖力的尾端，即狂風(fēng)初始進(jìn)入地帶，由于風(fēng)力線突變，根據(jù)空氣動力學(xué)原理，將產(chǎn)生一定的真空度，相當(dāng)對浮頂產(chǎn)生一向上的吸力T3，這樣一來，T2和T3形成了對浮頂中心的傾覆力矩，T1對消防擋板產(chǎn)生一推力，使浮頂向最大風(fēng)向漂移，并產(chǎn)生對浮頂?shù)膬A覆力矩M，其方向與前一力矩疊加。且風(fēng)力為忽大忽小的動載荷。

3）暴雨沖擊力作用

暴雨無風(fēng)時，對浮頂?shù)臎_擊力是均勻向下的，僅影響浮頂?shù)慕]深度，但當(dāng)暴雨伴隨狂風(fēng)時，就會使雨線偏斜。雨線對浮頂?shù)臎_擊力可分解成與浮頂垂直的力及與罐頂平行的力，而其力作用在消防擋板和擋雨板上，由于雨線在風(fēng)力作用下對浮頂形成一入射角，浮頂左方一部分不受雨線作用，因而造成浮頂偏載，所以對浮頂中心形成傾覆力矩，并與前一力矩疊加。

4）不均勻積水對浮頂?shù)淖饔昧?

當(dāng)暴雨使浮頂積水不能從中央排水管排盡時，將造成一定深度的積水，因浮頂傾斜，在最大風(fēng)力方向一側(cè)積水較深，又產(chǎn)生一與前相同方向的浮頂傾覆力矩。

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