地基沉降后储罐变形评价方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种地基沉降后储罐变形评价方法及装置，所述方法包括：获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角；通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角；根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值；根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示。本发明专利技术实施例提出的一种地基沉降后储罐变形评价方法及装置在储罐地基发生沉降后，采集地基的沉降数据，并基于沉降数据计算获取储罐罐壁的径向变形，进而评价储罐是否合格，与现有技术的人工测量方式相比，具有评价效率高、评价精度高的优点。

Evaluation Method and Device of Tank Deformation after Foundation Settlement

The embodiment of the present invention discloses an evaluation method and device for tank deformation after foundation settlement, which includes: acquiring settlement data of tank foundation, including settlement amount and circumference angle; fitting the settlement data by Fourier series expression to obtain the fitting harmonic amplitude and phase angle; and according to the harmonic amplitude and phase angle. The radial deformation value of the tank wall to be evaluated is obtained by using the preset formula for calculating the radial deformation, and the evaluation results are obtained and displayed according to the pending radial deformation value of the tank wall and the preset rules. According to the embodiment of the present invention, a method and device for evaluating tank deformation after foundation settlement collect settlement data of foundation after foundation settlement, and calculate the radial deformation of tank wall based on settlement data, and then evaluate whether the tank is qualified. Compared with the manual measurement method of the existing technology, the device has the advantages of high evaluation efficiency and high evaluation accuracy.

【技术实现步骤摘要】
地基沉降后储罐变形评价方法及装置
本专利技术实施例涉及石油化工
，具体涉及一种地基沉降后储罐变形评价方法及装置。
技术介绍
我国石油储备基地的选址多为东部沿海地区，由于这些地区土质松软，外加大型油罐载荷的作用，地基往往会发生不均匀沉降。沉降将使罐壁产生不圆化现象，甚至引发浮盘卡盘、翻盘以及密封装置失效，极有可能引发漏油、雷击着火等事故。为保障储罐安全平稳运行，各国标准如API653、EEMUA159及SY/T5921均要求对油罐进行罐壁变形评价，如API653要求浮盘与罐壁间的距离应小于100mm。在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现目前主要采用现场测量的方式获得油罐罐壁的圆柱度，常用的罐壁变形测量方法包括围尺法、光学参比线法和内光电测距法。而采用这种现场测量方法，检测人员的劳动强度大，操作环境危险，测量效率低，误差较大。
技术实现思路
本专利技术实施例的地基沉降后储罐变形评价方法及装置，用于解决现有技术采用人工测量方式来获取储罐罐壁的圆柱度，导致检测人员的劳动强度大、操作环境危险、测量效率低、误差较大的问题。第一方面，本专利技术实施例提出了一种地基沉降后储罐变形评价方法，包括：获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角；通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角；根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值；根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示。可选地，所述傅里叶级数表达式为：其中，u为沉降量，θ为圆周角，0≤θ≤2π，u0为地基的整体均匀沉降量，un为第n阶谐波沉降的幅值，n为谐波数，为第n阶谐波在叠加时的相位角，可选地，所述根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值，包括：根据不同阶数从所述径向变形计算公式中获得对应阶数的计算公式；根据对应阶数下的计算公式和谐波幅值、相位角获得对应阶数下的径向变形值；将不同阶数下的径向变形值进行叠加，获得地基沉降后罐壁的径向变形曲线；根据所述径向变形曲线获得待评价径向变形值。可选地，所述根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示，包括：若待评价径向变形值小于预设值，则评判结果为储罐变形未超标，显示储罐合格；反之，则评判结果为储罐变形超标，显示储罐不合格。可选地，所述获取储罐地基的沉降数据，包括：在储罐地基边缘上设定竖向位移观测点，在所述竖向位移观测点位置设置水平位移边桩，采用水准仪在水平位移边桩位置进行沉降数据采集。第二方面，本专利技术实施例提出了一种地基沉降后储罐变形评价装置，包括：获取模块，用于获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角；拟合模块，用于通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角；计算模块，用于根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值；判断模块，用于根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示。可选地，所述傅里叶级数表达式为：其中，u为沉降量，θ为圆周角，0≤θ≤2π，u0为地基的整体均匀沉降量，un为第n阶谐波沉降的幅值，n为谐波数，为第n阶谐波在叠加时的相位角，可选地，所述计算模块具体用于：根据不同阶数从所述径向变形计算公式中获得对应阶数的计算公式；根据对应阶数下的计算公式和谐波幅值、相位角获得对应阶数下的径向变形值；将不同阶数下的径向变形值进行叠加，获得地基沉降后罐壁的径向变形曲线；根据所述径向变形曲线获得待评价径向变形值。可选地，所述判断模块具体用于：若待评价径向变形值小于预设值，则评判结果为储罐变形未超标，显示储罐合格；反之，则评判结果为储罐变形超标，显示储罐不合格。可选地，所述获取模块具体用于：通过与设置在储罐地基边缘上的竖向位移观测点处的水准仪进行数据传输获得地基沉降数据。由上述技术方案可知，本专利技术实施例提出的一种地基沉降后储罐变形评价方法及装置在储罐地基发生沉降后，采集地基的沉降数据，并基于沉降数据计算获取储罐罐壁的径向变形，进而评价储罐是否合格，与现有技术的人工测量方式相比，具有评价效率高、评价精度高的优点。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1示出了本专利技术实施例1提供的地基沉降后储罐变形评价方法的流程示意图；图2示出了本专利技术实施例提供的地基沉降储罐有限元模型的示意图；图3示出了本专利技术实施例提供的地基单次谐波沉降后储罐径向变形曲线图；图4示出了本专利技术实施例提供的地基单次谐波沉降幅值与罐壁径向变形的关系图；图5示出了本专利技术实施例提供的地基沉降后储罐的径向变形曲线图；图6示出了本专利技术实施例2提供的地基沉降后储罐变形评价装置的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术实施例1提供的地基沉降后储罐变形评价方法的流程示意图，参见图1，该方法可由处理器来实现，具体包括如下步骤：S11、获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角。在本步骤中，需要说明的是，在本专利技术实施例中，对于沉降数据的采集，是在储罐地基边缘上设定竖向位移观测点，在所述竖向位移观测点位置设置水平位移边桩，采用水准仪在水平位移边桩位置进行沉降数据的采集。其中，设定的观测点的位置和数量，可具体视储罐型号、观测精度要求而定，观测点设定在地基外圆周面上。S12、通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角。在本步骤中，需要说明的是，在本专利技术实施例中，获取到步骤S11采集到的沉降数据后，通过傅里叶级数表达式对沉降数据进行拟合处理，获得拟合后的谐波幅值和相位角。其中，所述傅里叶级数表达式为：其中，u为沉降量，θ为圆周角，0≤θ≤2π，u0为地基的整体均匀沉降量，un为第n阶谐波沉降的幅值，n为谐波数，为第n阶谐波在叠加时的相位角，在本专利技术实施例中，对于谐波数n可根据具体情况具体分析设定。在评测储罐地基沉降时，由于6次以内的组合谐波可以很好的反应地基实际沉降的真实性和规律性，故适用于储罐地基沉降时的谐波总数可为6。同时，由于整体均匀沉降(n＝0)和平面倾斜(n＝1)对罐壁变形影响较小，可忽略不计，因此取2≤n≤6。在本步骤中，将采集到的多个沉降数据代入到傅里叶级数表达式中，可获得多个方程式，对方程式进行求解即可得到拟合后的谐波幅值和相位角。但需要说明的是，此计算过程是基于处理器完成。S13、根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值。在本步骤中，需要说明的是，在本专利技术实施例中，所提出的径向变形计算公式是预设在处理器中，因此，首先对径向变形计算公式的获得进行解释说明，具体可如下：以10×104m3的大型外浮顶立式圆筒形原油储罐为例，其公称直径80m，罐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地基沉降后储罐变形评价方法，其特征在于，包括：获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角；通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角；根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值；根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示。

【技术特征摘要】
2017.07.03 CN 20171053299111.一种地基沉降后储罐变形评价方法，其特征在于，包括：获取储罐地基的沉降数据，所述沉降数据包括沉降量和圆周角；通过傅里叶级数表达式对所述沉降数据进行拟合处理，获取拟合后的谐波幅值和相位角；根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值；根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述傅里叶级数表达式为：其中，u为沉降量，θ为圆周角，0≤θ≤2π，u0为地基的整体均匀沉降量，un为第n阶谐波沉降的幅值，n为谐波数，为第n阶谐波在叠加时的相位角，3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述谐波幅值、所述相位角和预设的径向变形计算公式获得所述储罐罐壁的待评价径向变形值，包括：根据不同阶数，从所述径向变形计算公式中获得对应阶数的计算公式；根据对应阶数下的计算公式和谐波幅值、相位角获得对应阶数下的径向变形值；将不同阶数下的径向变形值进行叠加，获得地基沉降后罐壁的径向变形曲线；根据所述径向变形曲线获得待评价径向变形值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据储罐罐壁的待评价径向变形值和预设规则获得评判结果并显示，包括：若待评价径向变形值小于预设值，则评判结果为储罐变形未超标，显示储罐合格；反之，则评判结果为储罐变形超标，显示储罐不合格。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取储罐地基的沉降数据，包括：在储罐地基...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，王晓霖，王勇，李明，奚旺，吕高峰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11