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安全工程师：油罐罐顶失稳分析

随着油库扩容的要求，多年来国内外的浮顶卡阻沉顶事故多次发生，造成巨大经济损失，成为急待解决的课题。根据多年的设计经验，通过剖析国内外浮顶油罐结构，提出了避免浮顶卡阻沉顶事故的措施。

1) 浮顶载荷分析

浮顶油罐的浮顶所受载荷较为复杂，除介质引起的浮力外，还有风、雨、操作条件、自身结构，尤其是导向管（或导油管）及导向筒的结构对浮顶倾斜时是否卡阻影响颇大，现就各主要因素对浮顶的影响分述于下。

取决于浮顶及附件质量、刮蜡板、密封机构对罐壁摩擦力的大小及方向以及导向筒对导向管、量油管摩擦力的大小及方向。但当隔舱破坏漏油、浮顶积水、风力作用及浮顶受导向管（或量油管）卡阻时，其浸没深度就会发生深度不同的变化，造成浮顶倾斜。

2）风力作用

狂风对浮顶产生附加弯矩，并使浮顶向最大风向漂移。当狂风吹过罐上方时，风力线密度发生变化，并改变方向，与罐顶呈α角俯冲到浮顶上，并在消防挡板挡雨板处受阻最大。俯冲力T可分解成与浮顶垂直的T2（略去浮顶的排水坡度）和平行浮顶的T1.在俯冲力的尾端，即狂风初始进入地带，由于风力线突变，根据空气动力学原理，将产生一定的真空度，相当对浮顶产生一向上的吸力T3，这样一来，T2和T3形成了对浮顶中心的倾覆力矩，T1对消防挡板产生一推力，使浮顶向最大风向漂移，并产生对浮顶的倾覆力矩M，其方向与前一力矩叠加。且风力为忽大忽小的动载荷。

3）暴雨冲击力作用

暴雨无风时，对浮顶的冲击力是均匀向下的，仅影响浮顶的浸没深度，但当暴雨伴随狂风时，就会使雨线偏斜。雨线对浮顶的冲击力可分解成与浮顶垂直的力及与罐顶平行的力，而其力作用在消防挡板和挡雨板上，由于雨线在风力作用下对浮顶形成一入射角，浮顶左方一部分不受雨线作用，因而造成浮顶偏载，所以对浮顶中心形成倾覆力矩，并与前一力矩叠加。

4）不均匀积水对浮顶的作用力

当暴雨使浮顶积水不能从中央排水管排尽时，将造成一定深度的积水，因浮顶倾斜，在最大风力方向一侧积水较深，又产生一与前相同方向的浮顶倾覆力矩。

责任编辑：Seazy

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发布：2007-07-30 11:07 编辑：泛普软件 · xiaona [打印此页] [关闭]

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