浅谈石油化工塔型设备基础的结构设计

塔型设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一,它由塔体、塔体支座(塔基础)、塔体附件组成。塔型设备基础是石油化工行业各类特种结构中比较典型、实际工程中应用比较广泛的一种结构类型。根据塔设备的受力特点,对塔基础进行结构分析并选择合理、坚固、经济、实用的设计方案是石油化工行业结构设计人员必须掌握的一项技能。因此,本文着重对塔型设备基础的结构设计要求及应该注意的几个问题进行了论述,以期对类似项目有一定的借鉴作用。

落地塔型设备横风向共振的塔径范围及内力分析

在落地塔型设备及其基础设计中,人们往往认为发生横风向共振的可能性小,没有考虑横风向风荷载。文章认为,多数落地塔型设备有发生横风向共振的可能性,并按不同地面粗糙度类别、不同基本风压、不同设备高度求出落地塔型设备出现跨临界强风共振的塔径范围,研究了基顶处横风向与顺风向内力比值随塔径变化情况,给出横风向与顺风向弯矩相等时对应的塔径、横风向与顺风向弯矩比最大值及其对应的塔径。

石油化工塔型设备基础风荷载计算

介绍了石油化工塔型设备基础在计算风荷载时,不同规范对风荷载体型系数取值的要求,并对多塔相互干扰增大系数与上游专业荷载进行了分析,得出了一些有应用价值的结论。

支承塔型设备的框架顶横风向风荷载分析

推导了支承在框架上塔型设备出现横风共振的上、下限塔径计算公式和框架顶部的横风向风荷载计算公式。通过迭代计算求出给定基本风压、地面粗糙度类别、塔顶高度、框架高度等条件下,当框架顶横风向风荷载大于顺风向风荷载对应的塔径范围,框架顶横风向风荷载与顺风向风荷载比值最大值及对应的塔径。

水平荷载作用下塔型设备基础的设计计算

本文就塔型设备结构设计中水平荷载计算进行阐述,使设计者能够掌握塔基础设计工程中的关键点,加深对塔基础的认识.

塔型设备倾斜与地基变形的研究

在石油化工行业取得不断发展的情况下,炼油化工厂的数量也越来越多。而在完成化工厂的塔型设备的基础设计时,则不仅需要考虑风荷载和垂直荷载对设备的作用力,还需要对设备基础倾斜和地基变形问题进行研究。因此,基于这种认识,本文对塔型设备的倾斜和变形问题进行了分析,并对塔型设备的倾斜与变形值的分析问题展开了研究。而在此基础上,则提出了控制塔型设备倾斜和变形的措施,以便为关注这一话题的人们提供参考。

支承塔型设备的框架的计算探讨

在石油化工装置中,支承塔型设备的框架比较常见,为了对其计算分析方法进行研究,探索行之有效且简单易行的计算方法,从以下几个方面进行讨论:对于设备的支承结构布置,根据设备螺栓的布置应采用正八边形梁系结构或板式结构;对于荷载的分配与简化,根据规范中的竖向荷载作用下的荷载分布及弯矩作用下的荷载分布,对二者进行竖向的叠加,以求得符合实际情况的荷载分布;对于设计思路在软件中的实现,有整体精确计算及分步计算两种方法,从操作的简单易行及工程的精度要求考虑,分步计算是可以推荐的计算方法;最后,在工程案例中,对荷载分配的两种方法进行对比,得出二者计算结果的差异,并结合实际的工况给出满足受力安全的设计方法。

石油化工塔型设备(H^2/D≥700)自振周期测试和分析

70年代初,我们与中科院武汉岩体土力学研究所等单化,对(H/D<25)的一般石油化工塔型设备(塔壁厚δ<30mm)的自振特性进行了测试和研究,提出了计算此类塔的基本自振周期T值的经验公式,已被编入《建筑结构衙载规范》(GBJ9-87)(以下简称“规范”)中。在应用上述公式时,“规范”作了注明,即“公式(附4-13)不适用于H/D>25的化工塔架”。为了摸清这类塔的T值情况,近年来,我们先后在上海、北京、南京等地对H/D>25的塔类进行了实测和分析,提出了计算此类塔T值的经验公式。

水平荷载作用下塔型设备基础的设计计算

本文就塔型设备结构设计中水平荷载计算进行阐述,使设计者能够掌握塔基础设计工程中的关键点,加深对塔基础的认识.

某塔型设备基础鉴定分析

某混凝土塔型设备基础已使用超50年,期间进行过构件修复及设备更换,无法确定其实际安全状况。同时计划今后进行设备改造,荷载增加。通过现场检查,发现该结构梁、柱等构件存在较严重的锈胀露筋等问题,部分构件损伤较严重;通过荷载调查,获取该结构当前及计划改造后的各类设备的实际荷载值;根据现场情况,采取针对性的现场检测,获取材料强度、截面尺寸、钢筋布置及保护层厚度、构件倾斜状况。在此基础上,通过分析,采用合适的建模软件及计算方法进行建模计算,得出结构当前的实际承载能力满足要求,改造后由于荷载增加部分构件承载力不满足要求。通过对该类设备基础的鉴定分析,为同类结构的安全性评价提供了参考依据。

高耸塔型群罐设备平台内力计算与分析

某设备平台由12组φ5600mm×20060mm高耸塔型群罐设备组成,考虑到高耸塔型设备的重要性及受力的复杂性,需着重考虑群罐设备在正常操作、充水试压及地震作用共3种工况下对设备平台的内力影响。运用有限元软件PKPM-SATWE建立设备平台三维计算模型,计算与分析表明充水试压工况为最不利工况,设计中按此工况对设备平台进行配筋计算。

石油化工高塔设备基础结构设计实例剖析

文章通过对石油化工装置分馏塔设备基础结构设计实例,阐述石油化工高塔设备基础结构设计中应特别关注的要点及分析处理方法。

石化装置中塔形设备楼梯间的结构设计重点

在石化结构装置中,由于常、减压塔柱的刚度较大,这样在高层进行石化结构设计的过程时候经常将高层楼梯间用连梁与塔柱间进行多层的应力连接,就已经形成了以小为中傍大的石化结构设计形式,从而可以确保高层楼梯间石化结构的连梁柱顶应力位移和在强台风、地震等特殊工况应力作用下的结构稳定性可以满足结构规范化的要求。但在正常工作运行的碳钢塔体或是碳钢原油塔的蒸馏生产过程中,温度通常是很高的,当原油生产过程停止或者进行正常维护时,内部压力恢复会达到正常的冷热温度和膨胀压力,这种循环往复的正常温度就会促使整个塔体(就是碳钢复合材料)内部形成不同膨胀程度的冷热膨胀和压力收缩,这种膨胀变形势必直接影响与之紧密相连的塔和楼梯间。

风荷载下高耸柔性落地塔对其周边框架的影响

本文分析了某工程项目2个高耸柔性塔型落地设备及其周边框架在塔发生横风向共振时的风压以及基本风压作用下的位移关系;塔和框架发生碰撞的可能性以及二者发生碰撞时相互作用力的大小。通过分析可知,正常操作工况,当塔发生横风向共振时,塔和框架之间的相互作用力较小,对框架计算影响也较小;基本风压作用下,塔和框架之间的相互作用力较大,对框架及基础设计影响是不容忽视的,在类似的工程设计中要引起重视。

例说圆塔型垂直升降类停车设备的设计

通过一个实例,介绍了圆塔型垂直升降类停车设备的设计。具体包括构型设计、钢结构设计、提升系统设计、升降轿厢设计、回转盘设计、搬运器设计。描述了该停车设备的存取车流程。该停车设备的主要特点是容车率高、存取车效率高。

齐鲁乙烯加氢炉结构设计

以加氢炉H -BA10 1为例 ,介绍了塔型设备基础结构设计中荷载及荷载效应组合、基础底板上部构件的结构设计、刚性筏板基础的结构设计 ,为今后同类塔型设备基础的结构设计提供了设计经验和参考。