随着大型原油罐区的建设,油罐区的风险问题也相继出现。在石油石化行业涉及到石油的储存、运输、加工及使用管理等环节,有不少油罐火灾爆炸的例子。引起这样事故的重要原因之一就是油罐受到外部火灾的侵袭,由于石油具有易燃、易爆、腐蚀、毒害等特性,油罐易发生火灾,在高温场和重力场的综合作用下,罐壁温度会迅速升高,并引起罐壁强度下降,造成罐壁破裂而引发火灾爆炸或中毒事故。本文通过基础性的研究,充分认识火灾发生机理、材料失效机理及材料的强度要求等,为油罐的安全设计、安全运输以及防火与救火都起到了一定的指导性作用。本文的主要内容如下：(1)常温下油罐力学响应数值模拟研究。采用有限元分析软件ANSYS对油罐进行建模、网格划分、加载求解,分析常温下油罐的力学性能。(2)火灾环境下油罐的力学响应数值模拟的研究。根据热-结构耦合原理和弹塑性力学理论,使用有限元分析软件ANSYS热-结构静力模块,对处在不同温度场和压力场作用下的球罐罐体及支柱进行有限元应力分析,同时进行强度校核。(3)火灾环境下油罐的失效机理初步分析、失效预测和预防。通过对油罐失效机理分析,提出意外火灾环境下油罐的爆破失效时间点和失效压力的理论预测方法。首先对油罐进行失效机理分析,提出失效准则,根据失效机理研究,提出了油罐安全消防对策。