外浮顶储罐是国家油气资源及化工物料的重要存储设施,外浮顶储罐的罐体几何形体变化是其结构完整性检测的重要内容。外浮顶储罐的壁板形变量过大,会造成浮顶升降困难、蒸发损耗、罐体破裂泄露等危害,一旦酿成灾难性事故,将会对人员生命安全、周边设施完整性和经济财产带来不可估量的损失。充分认识不同致灾因素对大型外浮顶储罐结构的变形损伤机理,并掌握外浮顶储罐壁板的几何变形检测和评估技术,对于预防和控制化工园区安全事故有着非常重要的工程意义。(1)为掌握大型外浮顶储罐在不同载荷工况下的变形响应行为规律,以10×10~4m~3外浮顶储罐为仿真案例构建有限元模型,分别给出了液压、谐波沉降及风载等各种致灾因素单独作用和联合作用下的储罐变形响应特性,为辨识储罐运行中的危险薄弱环节提供科学依据。(2)为掌握脉动风载荷激励下的大型外浮顶储罐结构变形响应特性,将脉动风速谱作为时程激励载荷,输入大型外浮顶储罐有限元模型中执行动力学时程分析,通过对比动力响应结果与平均风下储罐静力变形响应结果,揭示了储罐在脉动风下的动态响应行为规律。(3)针对传统储罐变形检测技术劳动强度高、危险系数大、难以全面评估罐壁变形状态等缺陷,提出了以三维激光扫描技术为理论基础的储罐壁板变形检测方法,详细给出了储罐外业变形扫描以及内业数据处理的工作流程,并通过大型外浮顶储罐缩尺试验模型的变形扫描试验验证了测量方案的可行性。