[發明專利]一種地基沉降情況下的儲罐安全評價方法和裝置

在審

• 申請號: 202111524607.6
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114240129A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 陳嚴飛;倪恒;董紹華;閻宇峰;馬尚;婁方宇;劉宇;陳勝軍
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（北京）
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/08;G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張藝

本申請公開了一種地基沉降情況下的儲罐安全評價方法，包括獲取儲罐的離散沉降數據；將離散沉降數據進行傅里葉分解，轉換為傅里葉級數，根據傅里葉級數確定近似沉降曲線；計算近似沉降曲線的相關系數的大小；基于相關系數，選擇基于應力控制的地基沉降情況下儲罐安全評價準則或者基于罐頂徑向位移的地基沉降情況下儲罐安全評價準則，對儲罐進行安全評價；當評價結果合格時，則儲罐當前處于安全狀態，當評價結果不合格時，則儲罐當前處于不安全狀態。該方法能夠綜合考慮應力控制準則和位移控制準則，對儲罐安全做出更為精確的評價。本申請還公開了一種地基沉降情況下的儲罐安全評價裝置。

技術領域

本發明屬于儲罐安全技術領域，特別是涉及一種地基沉降情況下的儲罐安全評價方法和裝置。

背景技術

立式圓筒形儲罐是目前最常見的儲罐結構形式，在原油和其他化工液體儲存中被大量應用，大型國家原油儲備庫不斷興建，原油儲罐也日趨大型化。儲罐地基作為承載儲罐結構及儲液重力的部分，對儲罐的安全運行起著重要的作用，然而隨著服役年數的增加，在地基土質地不均勻、承受載荷分布不均勻等因素的共同作用下，儲罐地基會發生不同程度的沉降。地基沉降會導致上部儲罐的罐壁發生變形，嚴重時導致浮盤出現卡盤現象，影響儲罐的正常生產運行，甚至使儲罐結構發生破壞，引發泄漏事故，因此，需要定期對儲罐沉降進行安全評價，以及時發現儲罐存在的安全隱患并進行排除，防止安全事故的發生。

目前，國內外已有若干標準規范提出了地基沉降條件下大型儲罐的安全評價方法，如SH/T3123-2017《石油化工鋼制儲罐地基充水預壓監測規程》，SY/T5921-2017《立式圓筒形鋼制焊接油罐操作維護修理規范》，API653-2014《儲罐檢驗、維修、改造和重建》等，這些標準規范提出了儲罐地基沉降的評價指標，并給出了相應的容許值。

對于我國處于生產運行中的大型儲罐而言，使用上述幾種評估標準進行沉降安全評估皆會存在一定的問題。SH/T3123-2017直接將儲罐沉降形式劃分為平面傾斜和非平面傾斜進而給出了不同的評估標準，但此標準主要適用于充水預壓階段儲罐地基沉降安全評估，無法對正常運行階段儲罐地基沉降做出合理的安全評價；API653-2014是依據儲罐沉降測點數據是否能用余弦曲線較好擬合給出了最佳余弦曲線擬合法及沉降弧長法兩種評估標準，但其中的最佳余弦曲線擬合法基于Marr等人提出的基于應變控制的地基沉降下儲罐安全評價方法，此方法僅考慮零階諧波沉降和一階諧波沉降，并沒有考慮高階諧波沉降及其帶來的影響，在對存在高階諧波沉降的儲罐進行評估時會存在較大的誤差；SY/T5921-2017中關于非平面傾斜儲罐罐底沉降評定的附錄C是API653-2014中最佳余弦曲線擬合法的翻譯版本，同樣存在沒有考慮高階諧波沉降的問題，并且沒有提及沉降弧長法，這樣會導致在實際評價過程中若最佳余弦曲線法無法適用時，現場人員難以繼續從該規范中找到新的評價流程以評定，為現場評定帶來一定的困難。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種地基沉降情況下的儲罐安全評價方法和裝置，能夠綜合考慮應力控制準則和位移控制準則，對儲罐安全做出更為精確的評價。

本發明提供的一種地基沉降情況下的儲罐安全評價方法包括：

獲取儲罐的離散沉降數據；

將所述離散沉降數據進行傅里葉分解，轉換為傅里葉級數，根據所述傅里葉級數確定近似沉降曲線；

計算所述近似沉降曲線的相關系數的大小；

基于所述相關系數，選擇基于應力控制的地基沉降情況下儲罐安全評價準則或者基于罐頂徑向位移的地基沉降情況下儲罐安全評價準則，對所述儲罐進行安全評價；

當評價結果合格時，則所述儲罐當前處于安全狀態，當評價結果不合格時，則所述儲罐當前處于不安全狀態。

優選的，在上述地基沉降情況下的儲罐安全評價方法中，所述將所述離散沉降數據進行傅里葉分解，轉換為傅里葉級數還包括：