一种储罐覆土应力测算方法及装置与流程

本发明涉及储罐覆土应力测算，特别涉及一种储罐覆土应力测算方法及装置。

背景技术：

1、储罐常用于油气、危化品的储存，将其覆土后具有减少占地面积、缩小与周围临近设施的安全间距等优点，同时使得罐体能够保持较低温度，减少介质的蒸发，并且有效降低了爆炸冲击、碎片飞溅产生的破坏，覆土式储罐凭借诸多优点逐步在石油化工行业中得到了广泛应用。

2、然而对于覆土立罐的安全施工过程缺乏相应的研究，以往针对储罐覆土安全性的研究多集中于卧式储罐，现有对于立式储罐研究主要通过数值模拟开展覆土储罐的安全性研究，借助理论模型对实际工况进行简化，但是此种测算难以真实反映储罐的应变规律及罐周土压力的变化趋势。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种储罐覆土应力测算方法及装置，旨在对立式储罐覆土后其应变规律和罐周土压力的变化趋势进行测算。

2、为实现上述目的，本发明提出的储罐覆土应力测算方法，包括：

3、s1、对覆土土体的颗粒级配、含水率、最大干密度、粘聚力、内摩擦角数据进行测定，并清理土体中的杂物；

4、s2、组装试验模具，试验模具用于填设覆土；

5、s3、清理储罐模具测试点表面，标记测试点并粘贴应变组件；

6、s4、将储罐模具放入试验模具，分层铺设覆土、放置土压力盒并将覆土压实；

7、s5、每层覆土施工完成后，使用应变采集仪对应变组件、土压力盒的数据进行采集，终层覆土施工完成后，再次采集数据；

8、s6、改变试验模具结构、覆土层数或覆土压实度中的一项再次试验采集数据；

9、s7、对数据进行测算整理。

10、可选地，在本发明一实施例中，步骤s3中沿储罐模具的高度方向等距离粘贴多组应变组件；

11、步骤s5中，土压力盒数量与应变组件数量相同，土压力盒放置位置与应变组件安装位置等高。

12、可选地，在本发明一实施例中，步骤s3中，使用硅胶对应变组件进行防水处理。

13、可选地，在本发明一实施例中，每组应变组件具有两个应变片，两个所述应变片中的一个测定储罐模具的轴向应变，另一个测定储罐模具的环向应变。

14、可选地，在本发明一实施例中，

15、步骤s4中，覆土层数范围为5～15层；

16、步骤s4中，每层覆土的压实度相同，压实度范围为80％～90％。

17、可选地，在本发明一实施例中，试验模具的结构为正四棱台，正四棱台的横截面为梯形，梯形的腰与梯形下底之间的夹角范围为30°～60°。

18、可选地，在本发明一实施例中，应变组件粘贴于储罐模具对应试验模具的坡面交线处与坡面中线处。

19、可选地，在本发明一实施例中，储罐模具的顶部与底部分别设置有阀门。

20、可选地，在本发明一实施例中，步骤s4中，储罐模具以立式姿态放入试验模具。

21、为实现上述目的，本发明还提出一种储罐覆土应力测算装置，所述装置包括：

22、试验模具，所述试验模具开设有填埋空间，所述填埋空间内分层填设土体；

23、储罐模具，所述储罐模具被所述土体埋设于所述填埋空间内；

24、应变组件，所述应变组件粘贴于所述储罐模具的表面；

25、土压力盒，所述土压力盒埋设于填埋空间内以监测所述储罐模具周围土体压力变化；

26、数据采集设备，所述数据采集设备连接所述应变组件与所述土压力盒。

27、与现有技术相比，本发明至少能够实现以下有益效果。本发明提供的技术方案，首先对覆土土体的颗粒级配、含水率、最大干密度、粘聚力、内摩擦角等数据进行测定，并在覆土埋设前将土体中的杂物清理。对试验模具进行组装，该模具用于向内填设覆土。应变组件粘贴于储罐模具的特定位置，以测定储罐模具的轴向应变与环向应变，在粘贴应变组件前先将储罐模具测试点的表面清理干净，增强应变组件粘贴后的稳定性，防止其在试验过程中掉落或移动而导致数据结果不准确。储罐模具在将应变组件粘贴完成后，将储罐模具放置到试验模具中，并开始进行分层覆土，在覆土的过程中，将土压力盒埋设到土体中。土压力盒与储罐模具之间相隔约3～8cm，土压力盒与储罐模具之间为覆土，且土压力盒的受力膜背向储罐模具。将土压力盒设置在储罐模具附近是为了准确测量储罐模具周围土体的应力变化，但是为了防止储罐模具与土压力盒接触，导致土压力盒测定的数值不准确，因此设置土压力盒与储罐模具之间间隔预定距离。当每层覆土填入试验模具中后，将覆土进行压实，压实后对已经在土体中的应变组件及土压力盒所收集到的相关数据进行记录。当最后一层覆土填入并压实后，对多个应变组件及土压力盒所收集到的数据进行记录。通过改变试验模具结构、覆土层数、每层覆土压实度数据中的一项后，再次进行试验并进行数据收集，最后对多组数据进行整理分析，可以得出最适合储罐埋设的结构。将试验数据导入仿真软件中，还可以通过仿真得到不易观测的数据，如储罐在覆土埋设过程中的位移量、形变点、形变量等数据。本技术方案提供的方法，能够真实反映储罐的应变规律及罐周土压力的变化趋势。

技术特征：

1.一种储罐覆土应力测算方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，步骤s3中沿储罐模具的高度方向等距离粘贴多组应变组件；

3.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，步骤s3中，使用硅胶对应变组件进行防水处理。

4.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，每组应变组件具有两个应变片，两个所述应变片中的一个测定储罐模具的轴向应变，另一个测定储罐模具的环向应变。

5.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，

6.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，试验模具的结构为正四棱台，正四棱台的横截面为梯形，梯形的腰与梯形下底之间的夹角范围为30°～60°。

7.如权利要求6所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，应变组件粘贴于储罐模具对应试验模具的坡面交线处与坡面中线处。

8.如权利要求1所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，储罐模具的顶部与底部分别设置有阀门。

9.如权利要求1-8任一项所述的储罐覆土应力测算方法，其特征在于，步骤s4中，储罐模具以立式姿态放入试验模具。

10.一种储罐覆土应力测算装置，其特征在于，所述装置包括：

技术总结
本发明公开一种储罐覆土应力测算方法及装置，应力测算方法包括：S1、对覆土土体的颗粒级配、含水率、最大干密度、粘聚力、内摩擦角数据进行测定，并清理土体中的杂物；S2、组装试验模具，试验模具用于填设覆土；S3、清理储罐模具测试点表面，标记测试点并粘贴应变组件；S4、将储罐模具放入试验模具，分层铺设覆土、放置土压力盒并将覆土压实；S5、每层覆土施工完成后，使用应变采集仪对应变组件、土压力盒的数据进行采集，终层覆土施工完成后，再次采集数据；S6、改变试验模具结构、覆土层数或覆土压实度中的一项再次试验采集数据；S7、对数据进行测算整理。本发明提出了一种对立式储罐覆土后其应变规律和罐周土压力的变化趋势进行测算的方法。

技术研发人员：张玉,马韵升,姜天凯,刘振学,丁晓琳,魏圣可,赵青松,张承贺
受保护的技术使用者：山东京博控股集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10