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目 次

前言,...............................   ...........……;.....................-

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4 设计基础

4.1 设计压力

4.2设计温度

4.3设计载荷

44厚度附加量

4. 5 最小厚度

5材料…… ..................................................  *

5.2受压元件

5.3非受压元件

5.4 裙座

6设计计算

6.1塔的强度和稳定计算

6.2塔的风载荷、地震载荷计算................................................................……

6.4塔盘板和支承梁的强度计算............……

6.5填料栅板和支承梁的强度计算•••••……•……

7 结构设计..............................................-∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∕∙∙^∙∙v-∙⅛-⅛

7.3裙座和地脚螺栓座...................................…:溢….gg*..q3

7.4人孔和手孔

7. 5 接管

7.6开孔补强结构.....................................*

7. 7 塔盘

7.8填料、填料支承件和限位器.............

7.9塔釜隔板..........

7.10缓冲挡板...

7.11防涡流挡板

7. 12气体出口挡板和丝网除沫器

7. 13 内部梯子

7. 14保温(保冷)支持圈

7. 15 裙座的防火层

7.16塔顶吊柱

7. 17  吊耳

7. 18静电接地板

7.19塔的平台和梯子

8 制造、检验和验收

8.1 一般规定............:

8.3塔体安装垂直度

8.4塔盘的位置和尺寸偏差

8.5填料支持圈安装平面度

8. 6 无损检测

8.7焊后消除应力热处理

8. 8分段、分片现场组焊的塔器

附录A (规范性附录)常用钢材厚度负偏差..

附录B (资料性附录)平台、直梯及塔盘的质量估算

附录C (资料性附录)常用填料堆积密度

附录D (资料性附录)塔顶挠度控制值

附录E (资料性附录)填料支持圈和支持块

附录F (资料性附录)塔式容器由于横风向共振失效的防范措施

用词说明..........................  :........................;

附:条文说明

行、条文号

1

10

固定式压力容器

压力容器

2

15

石油化工塔盘设计规范

石油化工塔盘

5

4 a条文

a蚀裕量……

a腐蚀裕量……

6

4. 6. 2 a)

……按本规范5. 4.35. 4. 4

的规定。_____________

……按GB150的规定选取。

17

13日公式

HX =Jff-λ + O.5√o+0.5

HI =Ty-A+ O.5rfo+50

13艮公式

Ha = Z ÷δsi ÷ OSdQ + 0.5

æ, =z+δii+o.5√o+5θ

21

18最后两行

W=600

W均应等于500

35

30左图

根扁钢均布

3根扁钢均布

36

29

塔顶保温(保冷)支持圈(I型)

塔体保温(保冷)支持圈(I型)

44

35

>600—4000

>1600—4000

53

F. 2.3

......JB4708......

……NB/T 47014《承压设备焊接工

艺评定》……__________

62

5

6. 2. IOb)

6. 2.12b)

编制:郭益德2011.11.30

根据国家发展和改革委员会办公厅《2006年行业标准项目计划》(发改办工业[2006] 1093号)的 要求,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广 泛征求意见的基础上,修订本规范。

本规范共分8章和6个附录。

本规范的主要技术内容是:塔器的设计基础、选材原则、设计计算、结构设计及其设计对制造、 检验和验收的要求。

本规范是在SH 3098—2000《石油化工塔器设计规范》的基础上修订而成,修订的主要技术内容 是:

——按照JB/T 4710—2005《钢制塔式容器》,对本规范进行相应补充和修订"

——对原“设计基础”、'“材料”、“设计计算”三章的内容作了补充和修改;

——增加了厚壁塔器的裙座与球形封头的连接结构;

——对裙座上部的排气管(孔)位置和结构作了修改;

——对裙座相关表格内的数据作了补充和修改;

--对原裙座地脚螺栓座的结构图和表格内的符号作了修正;

——补充了接管和管法兰的设计内容;

——增加填料格栅和填料支承梁的强度计算;

——增加填料支承梁与塔壳体的连接结构简图;

一增加防涡流挡板的结构类型"

——增加静电接地板、塔平台和梯子、铭牌和铭牌座的内容;

——对原第6章“制造、检验及验收”内容作了相应的补充;

——对原附录的内容作了相应的变化。

本规范由中国石油化工集团公司负责管理,由中国石油化工集团公司设备设计技术中心站负责日 常管理,由中国石化集团宁波工程有限公司负责解释。执行过程中如有意见和建议,请寄送日常管理 单位和主编单位。

本规范日常管理单位:中国石油化工集团公司设备设计技术中心站

通讯地址:北京市朝阳区安慧北里安园21

邮政编码:IoOIOl

电 话:010-84877587

传 真:010-84878856

本规范主编单位:中国石化集团宁波工程有限公司

通讯地址:浙江省宁波市高新区院士路660

邮政编码:315103

本规范主要起草人员:赵斌义郭益德张耀

本规范主要审查人员:张迎恺周家祥段瑞仇恩沧苟家福栗根喜林衡杨盛启

谢 东 勾士文 张国信 胡庆均 韩玉梅 何智灵 杨一凡 薛玉生 陈奎显

本规范2000年首次发布,本次为第1次修订。

石滤化工躇器设计规范

1范围                                                                   '

本规范规定了石油化工钢制塔式容器(以下简称塔器)的选材、设计以及设计对制造、检验和验 收等方面的要求。

本规范适用于设计压力不大于35MPaJ高度大于10m、且高度与直径之比大于5的以裙座自支承 的塔器的设计。

注:塔器直径系指塔的公称直径,对不等直径的塔器取其加权平均值,见式(1).

式中:

.        D —塔体直径;•

H -—塔器高度;.

Di、SDi ---各段塔体公称直径;                   `

Ai ∙> H2∙*∙ι hi ----各段塔体高度。

.本规范不适用于以下塔器的设计:

a) .带有拉牵装置的塔器;

b) 非金属衬里的塔器;

C)由操作平台联成一体的排塔和塔群;

d)带夹套的塔器。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方 研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不洼日期的引用文件,其最新版适用于本规范。

GB 150固定式压力容器

GB 713—2008锅炉和压力容器用钢板

GB 3531—2008低温压力容器用低合峑钢钢板

GB 24511—2009承压设备用不锈钢钢板和钢带

GB 6479—2000高压化肥设备用无缝钢曾•

GB/T 8163—2008输送流体用无缝钢管

■ GB/T 8165—2008不锈钢复合钢板和钢带                            -

GB 9948—2006石油裂化用无缝钢管                                 ''

GB/T 14976—2002流体输送用不锈钢无缝钢管

GB 50009建筑结构荷载规范•

GB 50011建筑抗震设计规范

GB 50017钢结构设讦规范

GB 50160—2008石油化工食亚没计防火规范

=U'


rcp5∏-r r‰⅛- .Γ, Xrτrτrir


21512—1995梁型第体高电填料支-承板

21574化工设备吊茸茹毓术要求

21618—1998 g∙除海

/,⅛⅛ '磴欧P

21639播■顼昂蘇/


大型设备吊

石油化工静殮 石油化工低球 石油化工异种簸 石油化工不躍


HG/T

HG/T

HG/T

HG/T

JB/T 4710 /愈指輟;诲

JB 4732 ,4⅛⅛

.,

NB/T 47015—20Ir 压方暮嚴

nW顷y承炭

NB∕T∕470Θ2i⅛≠2009 龄離I

SH/?' 3緋富E油化工钢制压力容器

SH/f*油化工钢制压力容器材料潮

SH**網赢?石油化工塔盘设计规范

SHlT^ J I加工高硫原瀝

Sliyf‰5?

/£U£

S⅛∕T≡2⅛

S⅛∕'F⅛6i

s⅛∕tf 3527

TSG,即釦題

3术南贏4

GB ⅛⅜⅜⅛Vτ 4710 界誤 a                        J

4设计基硼「

¾ % t

4.1设计鳶龙

% 尹

4.1.1工艺營誕程设计議

低于4. 1. 2条覺4. L 3宇甲规"

4.1.2设计压気的礁⅛⅛

■ '% \

\妙夸八\ 表1确定设计压力的原则

IE力应按规定确定,但不应


W

__________________% .眾

e-v ¼.                          罗 /貝 Z

r .   . ⅞x生財/______

内 压 容 器

无安全泄放装置   \録

丄 京                  ⅛⅛Q渣 ∕^______________________

装有安全阀

寿苗¾M簽或稍大于)安全鳳的痛压力(安全阀开启压力取L 05倍〜

1. io 倍工="k


1 (续)确定设计压力的原则


.r^r ∕5∙fc                                     '        "--fX⅛*

装有爆破片   ,匕5于躍破片设计爆破压力5魅限


P管线上装有安蘇


^Vfr            ʃ. 4— ~-⅞⅛∙,f _       '、%      χ=2-' a

;项低瞻全阀的开启藏加塚⅝⅜雙笑全阀处的压力降


LO~1.1倍工作压力, 且以茶鎰i院籍疫癒核

__      X戶\


内压容器


/产孕电X

/ ,尹■苦if /

J-貿 :¥ 云鶴袤 容器質于發只例,蹶鑿 全泄莅装置时

■</                3 I


,不低于下面三者中最大值:

I觀泵出口録顾罅.程)


¾¾ ¾ ¾ ¾

且以0. IMPa外压进行廣核. ¾

¾ ⅛

容器碇調机进口峪諸 扌聲銚敢装置时  .


气試膺个或两个以議 胃齢,并应』 4∙g齊统或工程蠱 4. 2,2謎器*不包括裙座鱸 金扈會潮传热计算麗 噗;与工囁


El


鋭应根据各自的4^⅛∕4定各压

IrnI

霉确定,


箪位:-C


Ii

⅛¾⅛⅛

~¾Γ¾T⅞  I

最高或罰験祚温度F(I I

⅛        ¾ I

⅛¾~ 20 b &

__________%_ 滨 株:

'板 ξ⅛⅛^ s2。<羹町宴飞

y⅛⅛i⅞KHW⅛⅛W* 泮W 行 ⅛⅞讀M  1.0M⅛¾^7⅞⅛E4          ^^√   J           i

   . . L   介质正.常工作蘇减5

x>*z i

15FW35英,<歹,

_________________.专

'⅞                           "^^'        ^ ^i⅛⅛^ '

•介.质正常工作温度加高玮温度

to>350    \ 妙

______________________________________ :%,

必:~:     ,X⅛5- C''-/""/V

3Wdj' 一"^⅛⅞ 財   ,_____

b)当塔器各段的工∙蠢鮭茴且相差较大时,各段有蘇鳳癢计温度;此时塔器的整体设计 温度取其最苛刻的厲島.    ∙ .1≥” •         -

C)对具有不同工况的塔器,J≤發哥刻的王况祓讦了并在设计图样中注明各工况下的设计压力 和设计温度;                    '


d)当塔器元件(筒体或封头等)两侧与不同温度的介质直接接触时,应以较高一侧的工作温度为 基准确定设计温度。

4. 2. 3裙座壳体的设计温度可按表3确定。

3裙座壳体的设计温度

不带过渡段的裙座        ■

带有过渡段的裙座

裙座壳体'

裙座壳体

裙座过渡段

-20°C<ΓTW200°C

200'C<Γ≤340°C

设计温度应考虑建塔地区 环境温度的影响

设计温度取塔(或塔釜)的 设计熟

设计温度应考虑建塔地区 环境温度的影响

设计温度取塔(或塔釜)的 设计温度

1环境温度取塔所在地区月平均最低气温的最低值。

2『为塔器(或塔釜)的设计温度。

4.2.4地脚螺栓的设计温度应考虑建塔地区环境温度的影响。

4.3设计载荷

设计载荷应包括以下内容:

a) 内压或外压;

b) 液柱静压力;

C)塔式容器自重(包括内件和填料等)以及正常操作时、试验时内装物料的载荷;

d) 附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷;

e) 风载荷和地震载荷。

需要时,还应考虑下列载荷:

a) 连接管道和其他部件引起的作用力;

b) 温度梯度或热膨胀量不同引起的作用力;

C)包括压力急剧波动的冲击载荷;

d) 冲击反力,如由流体冲击引起的反力等:

e) 吊装时的作用力。’

4. 4厚度附加量

4. 4.1厚度附加量应按式2)确定:

C-CI +C2    ................................................(2)

式中:

C--厚度附加量,mm

Cl--钢材厚度负偏差,mm

C2——腐蚀裕量,Inmo

4.4.2钢板和钢管厚度负偏差CI应按有关钢材标准的规定J常用钢材的厚度负偏差见附录A

4.4.3腐蚀裕量G的确定原则:

a) 当实际工程设计中另有规定或已有实际使用经验时,可根据具体的工程规定或经验确定腐蚀 ■裕量C2;

b) 对于均匀腐蚀,当有可靠数据时,塔器的腐蚀裕量应根据塔预期的设计寿命及金属材料的 腐蚀速率确定,见式(3)设计寿命系指在预定的腐蚀裕量情况下,容器预期达到的使用寿 命,一般应在图样中注明;

C2=NFdC2         ................................................... (3)

式中:

--预期设计寿命,击对于一般精僱塔美,不超过20a对于厚壁的或重要的塔式容器(如

厚壁加氢反瘪器、变筷炉等),不超过釦a.             .

.---年腐i⅛≡率,≡≡∕; -

C).筒"体和君头的腐蝕裕量_灸.毋表生

介质为压缩空气、水蒸气或水吋,碳钢或低合金痢的腐蚀裕冒不小手ImnU


同寸头腐蚀裕量。2              单位:mm

炼浦类

腐翅速率b J mι<a∕a          |

≤0. 1

>0.1—0. 2

>0. 20. 3

m" i

•'        .        2'.               -

'             -4

.6a...

I腐锤程度「

! 极轻微寇地*

宰微腐竦•

中度腐

.重腐蚀’

石油⅛x I

.痛蚀遠.b : π≡a∕a

I .<M5 "

'0 05—0.13

>0.13—0. 25

■ >0.25

G "√

'X~3 `'

$35

a蚀裕量如杲超过&≡,.应采甬更耐J⅛i⅛的材料?如复会钢板、•.堆緣层或衬里层等。 b腐蠅率可根据工E矗或査取關蚀手册确定". . .., \

.d)其他元幷的腐蚀裕量KO熨废5曲规琵。两媚同时与介质接触的元件,应根据两侧的工作介 质选取相斑的腐蝕裕量;两者叠加作为该元件总的腐蚀裕量。

. ' . .

.表5其他元件前腐镇谿量G'•

.* , + ,、、 . ■-» 'τ J +

件类型 ___

E                                       -          ■                                   ■-                                                                            ■

■,         腐蚀裕SC2            ■;

I L接管

I (包話人、询等) !____________________________________________________________________________________________________________________________________________

•'除工程设计另有规定外,应取筒体的腐蚀裕量 "        `

I     是內件

出包瞬蠱板)

不可拆卸或无法从人乳取出的内祥

•受力.

取筒体的腐蚀裕量_____

不受力

取筒体腐蚀裕量的1/2

■可拆郵并可从人孔取出的内件..• •

受力

取筒体腐蚀裕量的1/4

木受力

腐蚀裕量可取零:

褚座筒侈

碳钢或低合金钢的祷座筒体不小于2坤  ^

* , ■■                                                            φ ■                                                              , . *

½w饌栓.

不小于3ππn               .      !

地擲蹉栓座的 基础环、筋板、盖板

除工艘计另看要求纸一般可不考虑腐蚀裕量

* . * -I-

可球盘板、降液板、 受薄、填科____

除有屛要求如一般不考虑腐蚀裕量-

不同部位的元件

当塔内各部分腐德程度不同时,各部位的元件可取不同的腐蚀裕量

4.5最小厚度                      ^

a) 对碳钢和低合金钢制将器壳体为2Z)∕X000,且不小于3mm

b) 对高合金钢制:器壳盛;不示于2m≡E

4.5,2复合铜板复层的最小厚度,应符合下列要求:’

a)


4. 5. 3

4.5.4

4. 6许用应力

4. 6.1受压元件用钢,,(包括钢板了奔階、锻件等)和螺栓材料在不同温麝的祥用应力应按GB 150 的规定选取。---ɪɪ^^' ---------------------

4.6.2

a)

b)


为保证工作介质干净(不被铁离子污染)而釆用的复合钢板,其复层厚度不应小于2mxn b)为防止工作介质腐蚀采用的辱钢板戶度负偏差)不应小于3mmD

塔壳体内表面的不锈钢堆夢験呼小于3mmo    书云、

法兰、平盖等元件的石康矗暢在加工后的面层最小蘆度M汹

用应力 X ¾ 1" ftVWX

一一1二二门個蒯板泊、爲二;須二"蓊宀;二S,”-b--------------

设计遍嗷吵缶取20°C时的许用应力O     X令&八

非受压元修^倉械翔应力应符合以下规定:        ‰A⅛

≠0MPa∕

C)


地脚螺檢飾用应力苗繆 ¾ :岩為.

1)/ 礴気35 14≡f if "磁VO L §

早顶利感号钢材的许用应力可用安鑽     i≥L6,低合金钢电?撷攧籌荐出;

为毫欧竇支承件在设计温度下的许歸聽 ≡ GB 150的规定选取;了二4 \ 鑿洒輙构件的许用应力,可根据脉    参照GB 150的规定选取¾jj ⅛

强度,園5      鋤Y不计IQV

IOj 3留嘴


4. 6.3


5 — B 5.1璋材匙一般原则

a) ¾所需钢專名义厚度小蠢

b) I ⅛⅛⅛或结构设计蠢 G)顷鹽设计…点

遊矗铜板

钢壳体厚E


職热处理以及容*e嘉构葬o


C)



CQ245R


质依次选用25R`


⅛⅝⅜θV⅜的低温囉

铭铜低合金钢可作为威野 r          咯 ——

ɪ .


£

g)

5.2受压元件%     X

5.2.1受压元件思

5. 2. 2受压元件翻尊縛U虚莓SH/T 3075的规定。

5.2.3对于高硫原稿裝灘倉矗應元件选材,m

5.3.1非受压元件用钢应是懋f标谁Sr钢材或纳嘉GffiT節舛預讓材;

5.3.2与塔的受压元件相焊狷避議用钢,除能满足操作赣塞策由癣:载荷等)要求外,应是可 焊性能良好且不会导致改变受压元海育與钢材;设置连接垫鑿灸或如强板)时,垫板材料宜与塔体 材料相同或相近。            Ff       '

5.3.3塔内件连接用的紧固件,除另有规定外,其材料不应低于OCrl3

5M裙座

C)

d)

5. 4.2


希座设计温匿fs Illii

__________* —     门.了 一 —   "E⅛⅞京凭

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____!Lj¾袅点?               •

低温冲击试验有暑矗>击试样的 冲击功平均值¾ 4   .


■ i ⅛≡fjujιjj⅛

I寸)#塔(或塔釜


裙座壳傅

b)

C) d)



裙薩:磨勤秽

过渡瀛羁嶼!许用应力应与垮恥或塔下封头)相同歹……

过渡段曲痹凌300π≡;但当塔,(或塔釜)设计温^^&舒一2此、高于340C 时,过戒醺圜鬣是彌麒厚度的4倍〜6倍,且矽嚥龙甌片  ‘‘    .••

当塔釜设计伊如寧伊£穗史喳鑿JJ绪験顚辱因素确定是否设过渡段。 裙座売体上开孔覊麒魅(如逋膏MSL等),鬲癮債薛座材料相同或相近。

+                                      ,                  ' -•,.‘,、'                         <l25>LJ -■ * 项分-                                  ,

脚螺栓"

e)

5.4-5

5.5地啣螺栓        .f

5 5.1确定地脚螺栓材料时"应差蕭建燈&区磚温度的編。•

5' 5.2 .地脚螺栓材料可按表7的规定选取。:


7地脚螺栓材料

地脚螺栓设计温度,P

地脚螺栓材料

>i20

Q235B, Q235C

≤-20

I

Q345D, Q345E                  |

5.6焊接材料

塔器焊接材料应符合 NB/T 47015NB/T 47018. SH/T 3075SlVT 3525SH/T 352δ SH/T 3527标准的相应规定。

6设计计算

6.1塔的强度和稳定计算

塔的强度及稳定计算应按JB/T 4710的规定,其中各受压元件(包括圆筒、封头、锥壳、开孔补 强和法兰等)计算应按GB 150相应章节的规定。

6- 2塔的风载荷、地震载荷计算

6. 2. 1风载荷和地震载荷的计算应按JB/T 4710的规定。

6.2.2基本风压应根据业主提供的建设场地资料确定,但不应低于GB 50009的规定,且不小于 300n∕In2 o

注:全国各城市50年一遇(重现期)的基本风压值见G850009的附录D

6.2.3抗震设防烈度应根据业主提供的建设场地资料确定,但不应低于GB500H的规定。

注:我国主要城镇抗震设防烈度、地震加速度和设计地震分组见GB 50011的附录A

6.2.4场地土的类型应根据业主提供的建设场地资料确定,但不应低于GB 50011的规定。

a) 每个计算段的几何形状没有突变,不得存在直径和厚度的.变化;:

b) 圆锥形壳体(或中间变径段).宜单独作为一段(或若壬段_

C)每一计算段的质量分布没有突变,如装有填料(或催化剂)的部分应划为一计算段,对于板 式塔的装有塔盘和无塔盘部分,应分别划分计算段;

d)每一计算段的壳体应是同一种材料。

(0.,35^0.40) ×2WH .......   (4)

式中:

∑A —— 平台和栏杆构成的投影面积,mm%

Jy---平台宽度,InIn

H ——平台的栏杆高度,π≡o

6.2.7塔的平台、梯子、塔盘、填料(或催化剂)的载荷可依据设计的实际确定,也可参照附录B 和附录C给出的数据估算。

6.2.8塔壳体(含裙座)需进行应力校核的危险截面如下:

a) 塔裙座基础环板上表面的裙座壳体横截面;     .     -

b) ,裙座最大开孔处的壳体截面;,.∙∙

.c) •'裙座与塔体焊接接泱截面;••

d) •不等直径塔变截面交界处塔壳横截面;

e) -等直径塔变壁-厚交界处塔壳横截面—(即同一厚度段的底部横截面\

f) 塔的下封头切线所在截面;

g) 裙座过渡段的底截面。

6- 2.9当塔的壁厚由压力载荷(内压或外压)控制,且为同一设计温度、同一宣径、同一材料时,塔 壳(裙座除外)可取同一厚度。当考虑液柱靜压力时,应根据不.同高度处的计算压力决定采用不同厚 .度的壳体分段。.      

6- 2.10对于壁厚是由风载荷或地震载荷控制的塔器(如细高塔)∙,.由于风载药或地震载荷引起的弯• ,矩随高度变化,按等强度及结构设计的合理性考蒔应条耄売展厚度自上而下逐段递增,不同厚度段 的划分原则如下’I*' 'I'. ;'"    :;

a) '从制造和经亲合理性等因'素考虑不1⅛董厚段不宜超过5.段(不包括裙座壳体);

b) 相邻段的壁厚差不宜过大,碳钢和低食崟钢塔体壁厚差宜为2mm4mπi;不锈钢为2mm

C)'同一壁厚段的长度不宜小于4m,.且宜为繭板标催宽度⅛l莖数倍。

6. 2.11对于高径比JSZz)>15, ⅛⅛^30m的塔式容器;:应按JB/T 4710—2005.附录A的规定进行; 塔的横风向共振判别和校核计算。塔由于横网.向共振失效的防范措施参见本规范附录F

6. 2.12塔顶挠度计算及挠度控制愈符合以.卞规定::;•'?"

*                 -fc                     I              ■ ⅛. J                                                                                   I *                                                    b                                                                                                                              ■

a)塔顶挠度应莺JB/TMi J200.5的附录G计算;

.b) . •塔顶挠度控制值应根据工程设计实际需要确定,也可参照本规范附录D的推荐值确定。

6.3塔的法兰当量设计压力计算    ''■-

6-3.1当塔体各段釆用法兰连接时,应同时考虑内压、外力矩和轴向力的作用,法兰的设计压力(或. 标准法兰的公称压力 > 应不小于按式(5)讦算的当量设汗压力史。

-式中:                                   .:                   ■ ■ ' ■

PC--法兰当量设计压力,MPa

M——外力矩,包括法兰连接面处的最大力矩(即由风载荷或地震载荷、偏心载荷等引起的力 矩及管道推力在该连接面处引起的力矩之和),N°m

DG ——垫片压紧力作用中心圆直径(按GB 150) , mm

F--轴向外载荷(拉力计入)w N"

P--设计内压力,必要时,•应计入液饪静压力,MPao

6.4塔盘板和支承梁的强度计算

塔盘板及支承梁的计算应按SH/T 3088的规定Cl

6.5填料栅板和支承梁的强度计算

6.5.1 ;填料栅板的计算                '

在确定填料栅板(扁钢条)尺寸时,应对较长的扁钢条进行强度校核。计算时将扁钢条作为一承 受均布载荷的两端简支梁(见图2),「且略去填料对塔壁¾j囈擦阻力,强度校核如下;

-■ ÷ ・

a)

σ=M∕W

^-(S-C)×(h-c)

(8)

****«««( 7)

W


編钢条上的均布载荷q


mL 可近 吹=0. 35/Kl=0. 0 5

层静持液质

餐质量,kg 料高度,m 胳长度, ^⅛⅛M^⅜间距,ɑɪŋi y斗割融积密度j 冗 厚 k≡∕ b) 3⅛

。)弯曲应3「差

|±的负将'芬希是本均匀的,


式中:

.経

J *    苫.

W-

一截面系数,

3 %一中由    

S-

一扁钢厚度,

cm

C-

—腐蚀裕量,

cm

h —

一扁钢高度,

CnIO


一口 r

'd).应力校核:


_ ^XlO-2

K''L                       ,                              'j->:

.;X⅛ . 一,   ,•疽"一    .•

/产W Cr環…* W

.式中:    .一技匕丄歹亨二丄kfk     -0y√y尹y%

Ht——格栅顔j■够蒙打對赢度下的许用应力,MPIM 威遍匿取。

& 5.2填將支騁礴*Z           XV弩人

当大直径零支承梁时,应进行支承梁的强度和稳定塚迓須;%

.①∣⅜O⅛⅛⅛^^∣∣               聲见⅜⅛∙带有展持圈的填料层,,

y填M嘤        折算警心上的均布载

• ∕)⅛⅜≡^          梁的均關.—‘

I3孝用双梁支承时,按填料•、≡ 籟质量的45%确定梁的均布髓W


• ,/ ‰J∕ ∙        ⅛8∙n   霸设计薑荷        I⅛

I N/m i— N/m

§ N/m




4 礴艇(均布载荷)豊

1

%録讎爛

H N/m


¾ ⅞ —

M楠料支承梁的应蝴


支幕


gr⅛f2+g3+g4


!  N

'i     N

£>2m

g≡+ff6-

F2

-癥修或安装的支承梁

# &________

均布

弯曲应力西[.;MPa

8     3

最大弯矩MWE , N^m×

'集中载荷死崭

"w[l


9 (续) 填料支承梁的应力和挠度计算

计算项目

正常操作的支承梁

检修或安装的支承梁

Z⅛ 2m        £>2m

挠度y, ɪnm

1支承梁的应力和挠度计算的基本假设为承受均布载荷和集中载荷的简支梁。

2表中织〜笑、Fi、氏符号的意义及单位见表8,其他见以下说明:

L——梁的跨度,m

W——梁的抗弯截面模数(不包括腐蚀裕景),m3

[σ]t ——梁设计温度下许用应力,可按G£150的规定选取,或取设计温度下屈服强度的65%

[σ] 一一梁常温下许用应力,可按GB 150GB 50017—2003的规定选取;

E--材料设计温度下的弹性模量,MPa

MI--梁的允许挠度,见表10, mm

J——梁截面轴惯性矩(不包括腐锤裕量),

C)支承梁的允许挠度值按表10的规定。

10梁的允许挠度

梁的跨度Z

m

允许挠度

mm

L≤3

3

3<L≤6

5

1>6

6

6.5.2.2支承梁的整体稳定性校核

当根据GB 50017→0034. 2.]条规定,需要进行支承梁(如工字型钢、H型钢或槽钢等)的 整体稳定性校核时,应按下式进行计算:

CZ=纤 wgr .........................................................10

LJ

式中:

Ob——梁的整体稳定性系数,査GB 50017—2003的附录B

Ht——设计温度下支承梁的许用应力,见表9的注2

6. 6塔壳的局部应力

6-6.1当塔体上作用以下外载荷时,应进行塔的局部应力计算和校核:

a) 连接管道的推力(力和力矩

b) 塔内外部附件(如支座、吊耳、管架等)的作用力。

6.6. 2塔的局部应力计算与校核可釆用应力分析计算方法。

7结构设计

7.1塔的主要元件和名称

塔的主要元件及名称见图3

` F丝网’7 除沫器


检查孔、'


吊柱、∙

填料层

支承栅板

锥段

保温圈、

筒体

人孔

餐管

地脚螺栓座

. L分配锥

封头

吊耳.

/迸料管

防涡板

引出管.

基础环    排净口


p<圆筒形裙座 5."


排气管■

通道管

支承菽


.  图.3塔的主要元件及名称

7.2塔体

7. 2. 1.塔体各受压元件(包括筒体、封头、人手孔、接管等)的设计应符合GB 150SH/T 3074 的规定。                             ''

7. 2. 2塔壳不同壁厚段划分原则应符合本规范6. 2. 9条的规定。

7.2.3不等直径塔的锥壳(即变径段)厚度不宜小于与其相连的上下圆筒体的厚度。

7.3裙座和地脚螺栓座

7. 3.1裙座宜釆用圆筒形褚座,符合下列情况之一时,应釆用圆锥形裙座:•

a)地脚螺栓数量较多,•釆用圆筒型裙座螺栓布置有困难时;’

b)

C)

7.3.2

7. 3.3

需增加裙座筒体的截面惯性矩时;

需降低混凝土基础顶面的压应力晏L"K≈=¾Egf 圆锥形裙座的半锥顶角α很直蠱 15°。       `

裙座与塔体的连接宜畧噓巍零,见图4

石 £K、、二 /  —亍∙^e7γ

X 5 5


圆滑 过渡

W.L

T.L

托板

堆焊,

CD

æ

ʃ且圆滑

A W.L

T.L


7. 3. 3. ?      冽]场合之一

-就寧简体名义厚度

7. 3. 3$ 盘^壁塔器(如带

的托诚建座筒体和封E

焊肉饱淑;滑平整;焊

7. 3. 4 §箱座春备应符合7. 3. ⅛

"『"彎聾的对蠹

b) V⅛v封头厚度

C) ~1

7. 3. 4. 2

7.3.5 :

Wj ɪ r-∙i'S⅜⅛1.5⅛-2.0 A W L後愛ι(热处理时) W寸噸筒体中径对齐 七疚’ /蠢形封头


的焊接接头形寿审中 轟堆焊上部,草瓚善 除应力热处聲宀 W* § 做应符合以下规爰/ 醴于塔体下封参的房Ifef 矗于塔下封凝外如 ^中径对并龌麹3'


座飾

髒筒機

礪裙座与

体的


单位:Inm

封头厚度

.7工_____

IlO 18

飞g靈、J

28 32

3436

>36

.缺口宽度K

     _______________________________________________芝

100

140戸我

EO

190

&况 .

`缺口半径氏/痍Z

5貯

^¾⅛70 ' J

一 f >

W √⅛y 容、¾Λ

95

3<⅛

表口裙座筒体缺口尺寸


>7 、堂歹 //                             X⅞χ ∕⅛r -AF k                ,

塔底封头方術哪贖形封实时,封头切线至裙座筒体罗寧尊踊襁下列方法确定: 裙座売偷應毛塔体内径(即DiS=JDi)时,&可由图⅛⅛彥密畚|。也可按下式近似计

......(11)

b)

⅛,...... (12)

7. 3.6

a)

算:

0.

体善


/逸』见图6;

液夺⅛T塔内径; 甘务*#封头名义嗨 裙座壳体"5

单位:mɪn

塔体内径I⅜

≠ V, .√⅛ ■■ 3" % 一.f

F-^≡

⅝6

常一

⅛⅛⅛f

L⅜

⅜⅞

B

'2f

B

B

i6,

r?8/

⅜0

32

34 .

36

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87

91

94

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102

105

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54

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60

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74

79

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87

91

95

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102

106

109

1 200

43

50.

56

62

67

=S

72

市“

82

_

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90

94

.98

102

106

IlO

113


12 (续) 封头切线至裙座筒体上端的距离h        单位:mm

塔体内径Di

6

8

IO

12

14

16

18

20

22

24

26

28

30

32

34

36

1300

45

52

58

64

70

75

80

85

89

94

98

102

106

110

114

118

1400

46

54

61

67

72

78

83

88

92

97

101

105

109

114

117

122

ɪ 500

48

56

63

69

75

80

85

90

95

100.

104

109

113

117

121

125

1 600

50

58

65

71

77

83

88

93

98

ɪθɜ

107

112

116

120

125

129

1 700

51

59

66

73

79

85

91

96

101

106

110

115

119

124

128

132

1800

53

61

68

75

81

87

93

98

104

108

113

118

122

127

131

136

1900

54

62

70

77

84

90

95

101

106

111

116

121

126

130

134

139

2 000

55

64

72

79

86

92

98

103

109

114

119

124

128

.133

138

143

2 100

57

65

74

81

.88

94

100

106

111

116

122

126

131

136

141

145

2 200

58

67 -

75

83

90

96

102

108

114

119

124

129

134

139

144

150

2 300

59

69

77

84

92

98

104

IlO

116

122

127

132

137

142

147

151

2 400

61

70

79

86

93

100

107

113

118

124

129

135

140

145

149

156

2 500

62

71

80

88

95

102

109

115

121

126

-132

137

142

147

152

159

.2 600

63

73

82

90

97

104

111

117

123

129

134

140

145

150

155

162

2 800

65

76

85

93

101

108

115

121

127

133

139

145

150

155

161

168

3 000

68

79

88

96

104

112

119

125

132

138

144

149

155

160

166

172

3 200

70

81

90

99

107

115

122

129

136

142

148

154

160

165

170

179

3 400

72

83

93

102

111

118

126

133

140

146

152

159

164

170

176

185

3 600

74

86

96

105

114

122

129

137

144

150

157

163

169

175

180

189

3 800

76

88

98

108

117

125

133

140

147

154

161

167

173

179

185

195

4 000

78

90

101

111

120

128

136

144

151

158

165

171

178

184

190

199

4 200

80

92

103

113

123

131

139

147

155

162

169

175

182

188

194

204

4 400

82

94

106

116

125

134

143

151

158

166

173

179

186

192

198

208

4 600

83

96

108

119

128

137

146

154

162

169

176

183

190

196

203

213

4 800

85

99

110

121

131

140

149

157

165

173

180

187

194

200

207

217

5 000

87

101

113

124

134

143

152

160

168

176

183

191

198

204

211

222

5 200

89

.103

115

126

136

146

155

163

172

179

187

194

201

208

215

226

5 400

90

104

117

128

139

148

158

166

175

183

190

198

205

212

219

230

5 600

92

106

119

131

141

151

161

169

178

186

194

201

209

216

223

234

5 800

94

108

121

133

144

154

163

172

181

189

197

205

212

219

226

238

6 000

95

no

123

135

146

156

166

175

184

192

200

208

216

223

230

242

7- 3. 7排气管和排气孔应符合7. 3. 7. !.和7. 3. 7. 2.条的规定。                         '

7. 3. 7.1有保温(•或保冷、防火)层的裙座上部应设排气管;无保温(或保冷、防火)层的裙座上部

应设排气孔,其位置见图7。’∙∙..∙            "




a)                                                . , ' , b) •                                                       C)

. .■ P

. ■ ÷ ` F . .

7排气管(孔)设置的位置’

• ■. '

7. 3. 7. 2排气管(或孔),的规蒋、,数量及位置参数'见表13o *

- \

.表13,排气管和排气孔的'规格二数量芨位置参数'         单位:mm

- ■ ` .

裙座壳顶部内直径Dis                 .

■ . ɪ , . ' -

600—1 200 '

.1,400^2 400

>2 400

挂气管/排气孔规格

089X4/080

089X4/080

^114X5∕⅛J100

排气管(孔)数量,个.     「    /

■ . -, ,...A      .

4

4~6

排气管中心线至裙座顶 端的距离

詛[图 7a)] ∙    ^

.  目I=HT+,0足+备&_55

1

[图 7b)] ^ >

» * PL

∙⅞=Z4¾+0. 5db'4-θ⅛∙S⅛

排气孔中心线至裙座顶端的距离丑3】图7c)]     .

140..

/ 180 .

220

1 H—— 本规范表31选取,mm

h--本规范表12查取,mm

do--- F气管外径,mm                              ,

Z一~本规范表14查取;.-

⅛i---- 头保温层厚度,HiIIlo'                     .     ,'

2保温圈的设置按本规范7.14条的规定。-

7. 3.8隔气圈应符合7. 3. 8. 17. 3. 8. 2条的规定。

7. 3. 8.1当塔器或塔釜的设计温度等于惑大可裕50TTT应在禎座筒体上部,靠近封头处设置隔气圈, 见图&           盘口了

7. 3. 8. 2隔气圈位置尺寸(Q為癥囉选取填丕"于瓯莎蔵瓶7, (DiS为裙座壳顶部 内直径;原为裙座壳体厚度)°W}二./W           飞'七* '.、

'di /写W表14隔气圈位置尺寸

QI ,中于 •,■.                                                .―匚一汉.


14隔气圈位置尺寸


保温圈


单位:mm

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8隔气圈的设置

7.3-9                        9. 17. 3. 9. 2条的规定设慙技;

7-3. 9.1塔底部弯管(即訓嶂f哪过福座上的通道管伸到常座亦諏云論多疥示,通道管(即加强: 管)的规格可按表15确忌絳满瘓為应为校核的要求次%二》/ ∙    ^     '

7.3. 9.2. 一般情况下,引出曾霍鼬鈿内不应设置管法兰°面糸膂,芮糸物料易产生积聚、结焦须. 清理或更换引出管时,在裙座内的卽甬笔可设一对法兰,如图9⅛⅛示。

7- 3. 9. 3在通道管处的引出管上应焊三窿琦布•的支承板产见冒9a)如设计需要,支承板也可焊在通

道管上,见图9b)p.支承板与通道管(或引出管)的最小间隙C应符合表16的规定。


6-

…6

120-

击铃專髀(保冷)层或防火层厚度。•


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洼蓉.引出管保温.〔冷)后翩濤蕨髡25mπi赛球ft⅛⅛道管谖荏靜寒逾I管内径D应等于Z⅛'+25mm,见图

L还 ¾ ■ ⅛w≡⅛⅛i .⅛*≡- ∙ μ≡w^     ∕⅛.-7 项 •

3[当引⅛⅛在裙座内虚管法骂恥:..

注生卷诲重厚宜等于着巔唤闻窿雜赢’•我,•

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单位:mm

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6.0

16 (续) 支承板与通道管的间隙C           单位:mm

H mm

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180

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II

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2.5

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4

4

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5

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5. 5

6. 5

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6

7.5

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7.5

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1.5

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6

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5.5

6.5

6.5

8

7

9

8

10.5

9.5

12.5

12.0

15.0

L表中数据是根据以下近似公式计算,并经圆整后得出。

C⅛ ((ZA ɔ cos60o+l

式中:

α——介质工作温度与20C之间的平均线膨胀系数;      '

Af--介质工作温度与20'C的温差;

H——见图

2表中符号I表示引出管材料为碳素钢、.低合金钢,符号U表示引出管材料为奥氏体不锈钢。

7- 3- 9-4当设计温度低于或等于一20C时,在通道管处宜采用木块支承引出管,见图10

20.


120°


j20 …、

※木垫块(松木浸沥青)


≡1

|20 F — -D»—

木螺钉2-M6M8 材质:不锈钢

10木块支撑引出管的结构示意

7.3.10裙座应设检查孔(即人孔),一般为圆形孔A型),为避免过大的截面削弱,可设长圆孔B • 型)。检査孔(即人孔)的结构、尺寸和数量见图11,12和表17、表18o检查孔壁厚t宜等于裙' 座筒体厚度,且满足组合应力校核的要求。                              .


图卩 圆形A检查孑L结构示意'图12 圆形B迦)检查孔结构示意

.                                                         Γ                                                                                                                                                    ∙                                 P

L ■ ɪ 7 p. ■ -

'表17圆形检査孔数量、現寸参数            单位:mm

裙座直径

A

• '       圆形检査孔「(A型)

数量

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900

800—1 500

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1 600—2 800

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3 000—4 600 ■

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,            600 /.

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250

1 050

18"长圆形检查孔数量、:尺寸参数          单位:ππn

•裙座直径

土        Dl

■-           '   •    长圆形检查孔.B型)∙

•数量.

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1 200

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7..3.11当裙座的设计温度低于或等于一20C时八通道管和检查就的加强管与裙座壳体的连接宜采用• 全焊透结构。

7.3.12裙座筒体底部应对开两个排畚孔,.见图13。             .•



13排净孔结构示意

7.


.13地脚螺栓座宜采用外螺栓座或单环板螺栓座结构形式:

a)外螺栓座A型和B型)的结构砌


i4W≡⅛⅛


基础环λ

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见注1 *?

1基础环板厚δb应按弟存性瞞觐F畦孳嬰■搖厚興孫多臨m

2表中所列的盖板厚度∕¾羅厚度岛为蓼離褊赢/TQ啲觌讎矗核,并确定最终厚度。

3当地脚螺栓间距小于或等于依)殮或3 (Γ3+⅞)时,应釆用圆环簪M

4盖板厚度¾不宜小于基础环板厚產部.一.*"凝

5地脚螺栓孔应跨中于裙座人孔。

b)单环板螺栓座结构及尺寸参见图15和表20


7. 3用曲螭公称直距    g    条赢摹


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7. 3.14.2地脚螺栓数量~熟痼倍数,且不少于8 .个,~⅛⅜M'道径且高度较低的塔式容冨地脚螺

■ ~¾ζ⅛. ' ɪ"                           *                          J                     .                L■■                 .             ■

栓数量最少可取6个。推荐的地脚螺栓数量见表22—*

■■       '              32Lb 3 ■*‘-                                              .

7.3.14.3'塔的基础为混凝土基础时,地脚螺栓的间距不宜小于36OmInO

≡22推荐的地脚螺栓数重

塔器公称直径

地脚螺

mm

8 .

12

16

20

24

28

32

36

40


600

700

800

900

1000

1. 200

1 700

1800

注:优先选用数量;. M — 可选用数量。.

7.3.14. 4地脚螺栓的规格、数量友材卿应在设计图样中注明J

7.4人孔和手孔

7.4. 1板式塔的人孔

X 4.1.1 .对于板式塔,每隔层塔盘宜设置一个人孔,即相邻人孔的距离宣为5m左右,人孔应位 于两相邻塔蠢之间。:人孔所在处的塔盘间距廖根据入孔的直径确定;应大于人孔公称直径+塔盘支撑 梁高度+50Innl之和,且不小于60Ommo

. , ÷ P L

7-4,^.2 入孔中心线至塔平台'上表面的距离宜为60OnInI~1 OOOmnb且不超过1 20OnlmO

7.4.1.3板式塔的人孔应避开降液板等内件…■ ■   ...... - 一…

7. 4.1.4当塔的公称直径小于Im且人孔的间距较小或数量较多时,不宜将人孔开设在同一方位上, 以免提后塔壳体产生较大的弯曲变形。

7-4-1-5必要时,应在塔内设置出入人孔用的手柄和梯棍,其结构尺寸见7. 13. 2条和图31

7.4.2填料塔的人孔和手孔•.        .•.  ■ .

7.4.2.1填斟塔的人孔和手孔应设在每段填料层的土、下方可同时兼作检修和填料装卸孔用。当填 料塔直径大于或等于800π≡时,「应设人孔;’直径小于80OmiII时,宜设手孔.

7. 4. 2. 2需要时,人孔和手孔内可设置填料挡板,•见图160 .''V''

1. 4. 2. 3根据需要用于装卸填料的手孔可向卞倾斜设置。‘

7. <3带芯人孔和手孔   ?'                      ' "  '■

.由于局部过热或滞留,导致介质在人孔和手孔简节内积聚或结焦时,宜釆用内设挡板和非金属隔 热层的带芯(或称带堵头)人孔和手孔,见图上7•一

- '∙ ɪ

A              A .

'图16.填料挡板结构示意  ’      •图仃L带芯人孑E和手孔结构示意

• •. .■

M 4丄 人孔和手孔的结构形式                 

7.4.4.1.塔体人孔宜采用垂直虽糞人孔。当釆用蚓转盖入孔时,;应注事在回转盖的弃启方向上直否存 在障碍物•(如工艺配管,外部附律蠢成打后為妨碍检展人员的亩入。

74 4.2符合下列情况之r一者宜选用费颈对焊法兰人%和手孔:"

a) :设计压力大于或等于〔6MPa,且是易燃介质;;

b) 设计压力大于2; 5M^a

C)介质的毒性程度为极度和高度危害f   '■             ..  .

d) 设计温度大于或等于35CTC     ' `

e) 设计温度低于或等于尸20E(I    ■ ■

7- 4. 5除按工程规定及相应人孔和手孔标准外,人孔和手孔法兰密封面形式及垫片、紧固件材料可按

SH/T 3074的规定选取。:

7. 4 6人孔和手孔的压力等级               ∖

7- 4- 6.1人孔和手孔压力等坂的选择,.应考虑水压试验压力的影响。

7.4.6.2釆用标准人孔和手孔时,所选人孔和手孔的工作温度不应低于使用条件下的设计温度。其最 高无冲击工作压力应不小于该人孔和手孑&僂用条彳字下的评算压力、(如设计压力+液柱静压力等)。

7. 4. 6. 3真空操作塔的人孔和手珏的専压力应符合以下规定:"0、

a):


塔器的真空度小于0-p8>iW>孔和壬垂咚称压麻函曷⅛Q. 6MPa

b)塔器的真空度为Q∕(⅛⅛0您二S希静曲遍癌勿感低于LOMPa

对易燃介质愚蠢鶴程度其弟彥危害的介质,人孔和手孔粉癒顚極便于1. OMPao

对高度、极fe⅜⅛⅛强渗透性介质,人孔和手孔的I- 6MPao

■ 〃 二 ʃ                       4F2J%.

常用后谕新懿癱薛j¾¾∙,.“……....._^e ∖Γy \

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,'烦碟位:mm


7. 4.6.4

7.4.6.5 .…,一 c* 不.

7. 4.7人孔和手孑偏鑫籲唐夕

7- 4- 7- 1常用人或融T液懿直径见表2¾e≡^ 绿M⅛S⅛姦专M⅛


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7∙4.7.?"聲敏工作介质为

7- 5唐铲ζ I

7. 5.1 g樓管放城式及规格 和自控敢驟¾ *

7. 5.2

C)

7. 5.3

7. 5.4

7. 5. 4.1除人孔和手發題C 载荷(推力和力蠢?。基;

_般情况下,并应有彎受的管线外载荷,见SH/T 3074-200迎養

7.5.4.2必要时,对Y聶毯涉様荷的接管和管法兰,         ^


% 2⅛好,§ 最鏡兰的设计曜驪 !袍斷'蓮规格、材瘗

构形式、建 t⅝⅛^⅛及紧固件颱 瞄焊接接韻 ≡⅛vo



3 F it

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I s≡‰.;!

繇直径等)应咨靠書矗管

i L ,⅛i /I

睬用厚赭矗霰


SB∙磅讎夢飞建的管线外 按式⑸计虞「应谜• 标准管法兰的公詠筋車釦禮g的曇蘆无冲击孫段龄并兰当量设计压力;非 标准管法兰的设计压务;j⅛争壬窿兰当量设守压力; 妃疗 財'■ 接管与塔壳体连接部位的高边校核。      "二k'*

内伸接管的支承结构。    FffFCVK


C)

7.5.5

7.5.5. 1径向内伸式接管支承于塔内壁的典型支承结构及尺寸见图18和表24





-4

•注


C2

1ΓIn涉 g ¥1祠. ,! — qa.




≡19切向内伸式接管支承结构示意

25切向內伸式接管支撑结构尺寸


单悠 3HFλ⅛


接管公称 直径加

U形螺栓

_______________T____________

A

B

D I E

F

M

d

Cs=O

C2≤1.5

1.5<C2≤3

3<C⅛≤6

W80

12

15

6

10

12

16

最 小 100

设计定

-FΛ<ΛF4 D+60

60

8+维卩I

>80—200

16

19

10

12

18

100

>200

20

23

12

16

18

22

150

1设垫板时,垫板材料应与筒体相同,厚度不宜大于12mmo

2表中C⅛为腐蚀裕量,Wh为钢管外径。

3未注焊缝均为连续角焊缝。

4可系由公式[(0. 5Q1)'—e?]'”—[(0. 5 Di) 2 (e+0. 5⅛)2]iz^i÷30 计算得出。

7. 5. 5. 3小直径内伸式接管与塔内壁的连接结构见图20和图2L



20小直径内伸式接管支承结构(A) < '


21 .小直径内伸式接管支承结构(凰


7. 5. 5. 4中间进料接管支承在双溢流塔盘降液板时,其支承结构见图22,具体要求如下:

< l: : ■■



•图22中间进料接管支承结构

a) 连接板的最小厚度,碳钢和低含金钢宜为6ιDmL不锈钢宜为4ιmii;

b) L中间进料接管不宜支承在塔盘板上。   / ...

7.6开孔补强结构'

7. 6.1开孔的局部补强结构可采用补强圈补强,∙.必要时可釆用补强圈和厚壁管双重补强结构。

7.6.2遇下列情况之一时,受压元件的开孔应采用整体补强•(即增加筒体或封头的壁厚、整体补强

■ ■■ • ...........- • — ............ - •… …- ... ɪ

锻件或厚壁管结构):

a) 高强度钢Rm>540MPa)CLMO钢制造的塔器;

b) 补强圈的厚度超过被补强壳体壁厚的L 5倍;

C)设计压力pN5. OMPa

ɑ)容器壳体⅛i义厚度大于38mm

e)介质毒性程度为极度、高度危害介质的塔器;

.f)∙低温塔或承受疲劳载荷的塔器。                   .

7.7 塔盘.

塔盘的结构设计应按.SH/T 3088的规定。’

7.8填料"填料支承件和限位器'   "7 ...    . . , ¥

7. 8.1填料的类甌,规格友材料应符合设计条件表、规格书备其他设计文件的规定"

7. 8.2填料支承结构'的设计应满足以下基本条件:        .          ';∙ λ .

a) 具有足够大的自由通道截面积k尽量减小气液相的流动阻力;

b) 具有足够'的强度和擾定性厂以承受墳料重量(含:持液量X压力波⅛J和机械振动等因素;

C)有一定的耐腐馋性能;   •

. d).便于安装和拆√    ■ / ,•

7. 8.3填料支承栅板的⅛⅛⅛符合7. 8.3; !'7.8.3.4的规定。

7. 8. 3.1塔内径小于或等于.60Omln的填料支承栅板,应釆用可从设备法兰处装卸的整块式栅板。,

7.S.3.2 .塔内径犬于60Omm的栅板应祚成分块式,根据塔人孔内径确定每块栅板的宽度,且每块栅 板的重畫不宜超⅛600N;必要,时,格痢块之间可菜用螺栓连接

7. 8 3. 3支承散装填料的格;紊(扁'钢)间距应为填料外径的0. 6倍厂O. g倍;支亲规整填料的格栅 条最大间距为IOOmma                     ■■         . . "

7. 8. 3.4当塔直径较大时为增加'栅板的刚性,应'在支承栅板'的上、下两侧焊接连接板;但用于支承 规整填料时,为保持栅板上端面的乎整,不设上通连接板。"

7. 8.4填料支承梁应符合7.8.4. i7.8.4.4的珈定。.             '

7. 8.4.1当在填料栅板下部设麦亲梁时,为不影浦气液福的流动,除工程另有规定外,支承梁的最大 宽度为IOOmm O

7.8.4.2填料支承粱的强度和禮定性计算按6.5.2条的规定」

7.8.4.3常用的支承梁与塔壳体的连接结构,参见图23

b ,

23支承梁与磨壳依的连接结祠示意

7.8.4.4对于复合钢板制的塔器,其重型支承梁的支持件(板、座)不宜直接与复层相焊,而应与基

层相焊。支持件与基层焊接前,沿焊舅友向距离犀廊逆靠少嗓Im宽的复层应彻底清除。支持件与 基层焊接并按图样规定进行检测食疇:再进行局部复层的焊接;欧采用双层堆焊)。

7. 8.5对要求气相流通自由藪翩犀力降尘踱食i.?T采慮奴福磷武填料支承板结构。标准的 气体喷射式填料支承板见JE⅛λ⅛⅛5i就”       TAMq%        

7.8.6           J"’

录瓦 7.8.7 7. 8.8

用于搁置填料熹麒癥持备或支持块焊在塔体上,支壽圈和爰矗飆格可参见本规范附

/∕⅛⅞y V               X ,伞 \

当塔直径差資竈Hy填料的支承宜釆用桁架结构。     ∙ %√嚎%

f "              派瞬蠻和液素窺料贏E当使用金


嚣压板靠自重限制填料的移警恩定在 制填料移动),设计重量宜控初簪即&12 应釆用可拆¾驟嵌尊构

24焊接式塔釜隔板结构示意


7. 8. 8. 1

a) 栅条形填料其板;

b)        合填料送≡?

栅条;辭輝穴结构和尺寸与填料支承栅瓣 塔壁上,出i的畫量要适当(既不能压碎填糰 1 OOON/普;畫截面积不宜低于塔截面积 7. E 典蒯板与填料

7. 9 φ⅛^S I ____

7.9.1 I 瀛式層釜隔板结构见而慕:


負隔板较宽时,可在瞄临


7.9 2可拆式磐釜隔板结构'(用于物料易结焦、自紧或结垢的场合)见图25


≡ :;

26

DN<l

DN>^

1[ rr

Il

_壹检修罢求时,.,设圆.形或方形人a

焊接成⅛⅛展度9

暮£

可拆隔板如宽剛厚

•隔板高度反攏P   内%

鷹板位置r % AA 楚助检査孔.        .

隔板(或连接板)与爵头的

二/.

______ _     ^     …..談

聚四氟乙烯、金属丝加强晦墨賣泰  ■

紧固件的材料■   \葵贵丫聲歹[

*、.粘.U c‰⅛⅛-r


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鬲板结构尺■郵


I ⅛. ∕√ k 閱 0 防


垫片材料


螺栓MlbX 30 ⅛⅛⅛sa



ɪ ■    *0■二

L本表所列隔板和连接板的最小律度系損丕雙的賤:

a当塔釜隔板较大札为防止变形,应在壷三藤若干纵、横向的加强筋扳*


7. 10缓冲挡板

7. 10. 1当符合下列情况之一时,应在进口接管处设置缓冲挡板…

a) 介质具有腐蚀性或磨损性,且PK2>740 (P为介质密度,kg/m3 F为介质流速,m/s)

b) 介质无腐蚀性或磨损性,pγ2>2 355,并直接对器壁或内件有冲刷;

C)防止进料产生料峰,保证塔器稳定操作;

d)工程设计文件的规定。

7. 10.2缓冲挡板的结构见图26





A型(用于液面计上部接口尸..........…  B

注:半管可用钢板弯制,也可亩钢管切制,半管的'弯曲半径Rqdi诚最小弯曲≠⅛⅛= IOOmmo -26缓)⅛⅛⅛⅛¾示意:.    ..

7-10.3缓冲挡板的最小厚度见表.27°. .                i ....

,                                                                     p-. I                                                      L

…液27 “缓冲挡板最小厚度:               单位=mm

-                                                                     '                                                                                                                 _                    ■ ɪ d . ' r `L

腐蚀裕量.

.^ '          <■小'孱度 ∕min

.碳钢興低合金钢      •

. ' .          不锈钢’

0-1.5

6

.45

2. 0~3. O

8               -         ∙ ∙

4. 0~6. O

10

7-10.4切向进料内置弧形挡板,结构及尺寸见图27

7. 10.5内置弧形挡板的尺寸参数可按式13)〜式(20)计算。

/ r ∕'  *          L       ɪ.. t√ -        .    “尸…七 ^                                ^

■                                                            T ∙÷ , r                                                             »                                             ∙                                                                       J                                                        '

f ‘         .“n ‘          ` `                 …          ^ J-

27切向旋料内置瓠形挡梃结构示意

r = √(i-^ -120 )2+ 502     ...................................

L = H ÷ y(R + 5)2 - (R - δ-ds~ 15 )2 - 35          

⅛=2⅛;   '      ........∙∙∙-∙∙^...................................................*……(15)

h — 3⅛.;      .............................—

+ "_____________________________________________

LI ajR23-120. 22 -49, 5-1S .........................................•. (17)

L2√F-120γ + 50-r ~δ  /   ...................................

L3Hz -49. 52 +120. i~r-S ' ...............  √

Li = jR2 -502 +120~r~δ   '  ...............................………(20)

7.11防涡流挡板

7.符合下列情况之一时,应在塔底部出口处设防涡流挡板:

a) 与泵入口直接连接时,(防止泵被抽空);

b) •防止漩涡将塔器底部杂质带出,影响产品质量或沉积堵塞后面的管线;

C)为保持塔釜液面的稳定。'         ^     "

7.11.2防涡流挡板的基本结构和尺寸如下:

a).适用于清洁介质的防调流挡板,见图28 ,    ■"

¢160

b)

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单位:mm

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腐蚀裕量ɑ X

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•c M 月 /'______________

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__________________________FM`f .: 一一.        一 . -•〜.:

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4. 0—6.0

10


7.12气体出口挡板和丝网除沫器


为减少雾沫夹带,可按工程设计曜!规定设置础⅛⅛口挡板或丝网除沫器。

7-12. T气体出口挡板形式及K⅛S⅛ 30进行设计。fj<√

’严ʃ菱7                     备^^ S ʌ.

广钞4.也声¾  .        ..霄 ⅛ IWn


提扁钢均布

24r⅛6β,

.配Mlo螺检

7.12.2 -鲂程设计中另有规定外,丝网鑼 7.13/

7.携W赛#4. L 5规定外,在下列情况蠢 赫进行检修; 海盤參有塔盘或堵

7.    ' j" f —……

子:'

?图31内瞬子结构及网

. '" ∙ *√4



3根扁钢均布



G∕T .21618—1998标准系畢逸用^ ¾

% ⅛ ⅛ Ti多件3 ⅛ L VIJ E .

⅞ H - ¾ S

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¾ % 'I I WE= I


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350.


60


0锈卽12)


7.14保温(保冷)支持圈-.'%fg二—一宀KKQ


7-14.1保温(保冷)支持圈的类型及位置见图32和養29



UI8u〜日 0 二

注:为——保温(保冷)层厚度。

32保温(保冷)支持圈的位置

29保温(保冷)麦持圈的位置和间距

- 保温(保冷)支持圈的类型.    ^

7 '            位置和间距

塔顶保温(保冷)支持圈II型)__________

上封头切线处或楚封头焊缝线以下〜80mm_________

塔体最上层保温(保冷)支持圈(I型)______

距塔顶保温圈L 0m~l. 8m

塔顶保温(保冷)支持圈([型)_________

保温3.     5m保冷4. 5m5. Om

塔最下层保温(保冷)支持圈I型)

距塔筒体与塔釜封头焊缝线以下4倍保温(保冷)层厚度

塔底封头保温(保冷)圈In型)

至下封头切线距离以,见表31

7.14.2对于深冷塔,为了减少冷损失和结霜,塔体部分一般不设置保冷支持圈,只在塔的顶部和底 部设保冷支持圈口

7.14.3与塔体相焊的保温(保冷)支持圈:

a)塔顶封头保温(保冷)支持圈II型)结构及尺寸见图33


33塔顶封头保温(保冷)支持圈II型)结构及尺寸 b)塔体保温(保冷)•支持圈I型)结构及尺寸瓜图34和表30



34 •塔体保温(保冷)支持圈(I型)结构及尺寸

30保溫(保冷)支持圈宽度            单位:mm

.         保温层厚度

保温支持圈宽度W.

_______________________________________40                                 • •

________________.               3b •____________________________

___________________55      "

                           40'

60 .

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___________________________•                           . 70        .                                             .

100

80

110                              •

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• "   " .       120 ■

.■                  >150

SSi—50

C)塔底封头保温(保冷)支持圈III型)结构及尺寸见图35和表31


(In型)结构及尺寸


35培底封头保温(保!


J -A-'-f.-'.,'5rl 塔内径珏

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31 (续) 塔底封头保温(保冷)支持圈位置尺寸H


单位‘ mm


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TV 尹≡≡ •慧亙羸座上部设有隔彎 -S疔彿博塔的直径, 7.1 %砰筹省 理 ⅛⅛


a)与预焊件相焊的保溢圈.

bf与预焊件螺栓连接的保温圈-


麟等于Z+8+g

『          :~~否~ɪj    L

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保温(保拎)支持圈「 碳価


36带预焊件的保温(保冷)支持圈


7.15裙座的防火层

7-15,1塔裙座防火层的设置,应符合GB 50160及工程设计的规定。

7.15.2当防火层采用防火涂料时,应釆用厚型无机且适用于炷类火灾的防火涂料,其耐火极限应不

小于1. 5Ao

7.15.3裙座内直径小于ɪ 20Omm时,仅在裙座外侧设置防火层。

7.15.4裙座内直径大于或等于120Omm时,应在裙座内、外两侧设置防火层。

7. 15.5防火层的结构见图37


b)有保温塔器防火结构




螺母焊接详图



37塔裙座防火层的结构示意

7.16 .塔顶吊柱

7.16. 3 .吊柱安装位置.(见图蹈)应满足以下要求:一

a) 吊柱的吊钩至塔顶的距离,宜为200Omm左右;

b) 吊柱手柄至平台上表面的距离(h)不宜大于1600mm

C)吊柱中心线与人孔中心线间应有合适的夹角α,以使吊钩的铅垂线可转到人孔附近,以便于 内件的装卸;

d)'福定吊柱悬臂长度S)时,应考虑吊物空间的距离「

7.17吊耳

7.17.1塔设备吊耳的设置(包括吊耳的选型、位置及其加固措施等),应按照SH/T3515HG/T

21574的规定,并根据具体的吊装方案由.吊装单位负责完成°.∙

7.17.2由于塔需整体焊后热处理、特种府料:工程项目的要亲等原因,吊耳的设置可由设计单位完 成,但应在吊装单位确认后,才可在现场吊装H⅛釆用。•.      :

7.18静电接地板

7.18.1塔器应设静电接地板(至少两块),.接地板宣焊在裙座地脚螺栓座的筋板处。

7.18.2接地板应选用导电性良好、且耐大气腐蚀的材料。

7.19塔的平台和梯子    ".             .

7.19.1塔体平台的设置及层数除按数据表或设计文件的规走外,还应根据塔体上的人孔位置确定平

台的标髙,宜在每一个人孔中心线以下80Omm设置一层平台」

7-19.2在裙座顶部和塔器顶部宜各设一层平台。

7.19. 3平台宽度不宜小于1 20OmnIO

7-19.4每两层平台之间可按设置一个直梯(或笼式直梯)考虑,当两层平台高差大于或等于2.5m

时,.应设置笼式直梯。•    •

7. 20铭牌和铭牌座

7.20.2铭牌座的方位宜选在塔器面临走道的一侧。   :   -■

7.20. 3铭牌座的高度应使铭牌露出防火(或保温)层约20mm以上。

7. 20. 4铭牌应采用铝、铜或不锈钢制作O

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8- 1 —般规定       必匕Wq *气夕*Kk

塔器的制造、检验及聡礙£成彳魂觌氟及以下标准和规定:

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8制造、检验和验收


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8.2外形尺寸佩差

8. 2. 1外形凡.守偏差,座符合图麼

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39塔器外形尺寸偏差示意

32外形尺寸偏差

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S. 4 1相邻两层塔盘支持圈的间磷差为善霆业善意两层疝圈的间距偏差在20层内为qOmm。;

8. 4.2塔盘支持圈上表面的平面度应符合表34曲贏定]

34塔盘支持圈平面度               单位:mm

塔公称直径DN

≤1 600

>1 600—4 OOO

>4 000—6 OOO

>6 000—8 OOO

>8 000—10 OOO

>10 OOO

平面度

3

5

6

8

12

35塔盘平面度                 单位

塔公称直径

≤1 600

>600—4 OOO

>4 000—6 OOO

>6 000—8 OOO

>8 000—10 OOO >10000—12000

平面度

4

6

8

9 .

10              12

8. 4.4降液板底端与受液盘上表面垂直距离F)的偏差为±3mm

8.4.5降液板与凹型受液盘或进口堰立边水平距离Ifo的偏差为気nm

8. 4.6塔盘的其他零部件尺寸公差按SH/T 3088的规定。

8.5填料支持圈安装平面度

填料支持圈安装平面度为2Qi∕l 000,且不大于4mmo

8. 6无损检测

8. 6.1塔器的无损检测应按GB 150和图样的规定。

8.6.3先拼焊后成形的封头,在成形后其拼接焊缝应进行IO0%射线检测,合格级别按图样要求。

8.6.4符合下列条件之一者,裙座与塔壳的焊接接头应进行U)0%磁粉检测或渗透检测,合格级别为

I级:

a) 塔体材料标准抗拉强度下限氏nM540MPa Cr-MO钢的塔器;

b) 设计温度低于或等于-20C的塔器;

C)承受循环载荷的塔器;

d) 塔器处于横风共振区时;

e) 塔的高径比H/D大于20时。

8.6.5吊耳与塔壳的焊接接头,应进行磁粉或渗透检测,合格级别为I级。

8- 6.6其他连接件与塔壳之间需做局部应力校核的焊缝(如管架,承受较大外载荷的接管等),应进 行磁粉或渗透检测,合格级别为I级。

8.6.7必要时,裙座筒体的纵、环焊缝应进行局部射线检测。

8.7焊后消除应力热处理

需作焊后消除应力热处理的塔器,应在热处理之前完成塔体上所有焊接附件(如操作平台连接件、 保温支承预焊件;吊耳垫板等)的焊接H作,热处理后,塔体上不得再施焊。

8.8分段、分片现场组焊的塔器

8.8.1分段现场组焊的塔器

a) 分段处的位置,应为同一材料、•同一厚度且无幵口的内件之间的部位;

b) 在封头或塔的变径段上至少带一筒节,分段处不应设在筒体与封头或变径段的接缝处;

C)距分段处端部一定长度范围内不应有大的开孔(如人孔、大直径接管)及焊接量大的内部构 件。

8. 8.1.3为防止分段筒体在运输中变形,制造广应采取支撑加固措施。

ɛ. 8.2分片现场组焊的塔器    _ ....   „       ......

8. 8. 2. 1分片交货的塔器,其分片的形状尺寸及精度应保证现场顺利组焊。

8.8.2.2每一成形的板片应作标记,其标记号应与排版图一致。

8. 8. 2.3分片组焊的塔器在工地按排版图组装施焊后,应按图样要求进行无损检测和压力试验。

3.现场组焊塔蜀的焊接

8. 8. 3. 1分段、分片白勺焊痿坡口应由制造厂加工、检验和清理,并在坡口表面及内外边缘50mm范■ 围内涂以不影响焊接质量的可焊性防锈涂料。'

8. 8. 3.2现场焊接应由具有相应资格的焊工担任,且应按照鎏评定后的焊接工艺进行焊接。

8. 8.4需作焊后热处理的塔器应符合8.7条的规定&

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K附录 A 'f

言.(规范性附录) 疔F:%、

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A.1压力容器用碳钢脇■标瓮金繭撕坏锈钢热轧厚钢板厚度负诲见矗蜂f”

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//      压力容器用钢板厚度负偏差    ∖    \   单位:mm

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G]132008 GB 3531 =2008

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钢管标准

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GB/T 8163—2008

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A. 5无缝钢管厚度负偏差.(二.)              单位:mm

'.钢管标准.•

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附录B (资料性附录) 平台、直梯及塔盘的质量估算

平台、直梯及塔盘的质量估算见表B. L

≡B.1平台、直梯及塔盘的质暈估算

笼式直梯

开式直梯

钢平台

圆泡帽塔盘

条形泡帽塔盘

40kg∕m

15kg∕m~24kg∕m

150kg∕m2

150kg∕m1

150kg∕m2

舌形塔盘

筛板塔盘

浮阀塔盘•

塔盘充液重

75kg∕Inz

65kg∕m1

75kg∕mi

70kg∕mz

附录.C

(资料性附录) 常用填料堆积密度

常用填料堆积密度见表C.1至表C. 4

C.1鲍尔环填料堆积密度

.籁钢鲍尔环∙ .

■-           不锈钢鲍尔环^ -

L直径Q

Inm

■直径XX壁厚

,: D×H×δ " ɪ * .

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D×H×δ .

^mm      .

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25

25×25×0.'6

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25×25 X 0.5

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38

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38 ■

38×38×0.6 .

318

50

■ 50×50X∙l.^0∙,

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■      ■ 5.0

50×50×0.8

314

76

76 X 76 × 1.5

' 384      .

'76 ■'

76X76X1.2 7

308

' 注:本表数据摘自HG/T 21556.1—95《碳钢•鲍尔环填料》和HG/T 21556.2—95《不锈钢鲍尔环填料》。

C.2 .阶梯环填料堆积密度

.                                          •                      ■              P t

-             碳钢阶梯环  ■

"'「     不锈钢阶梯环■;

直径£>

Inm

直径XX壁厚 D×H×δ

mm

锯积密度为 kg∕m3

-,直径力

mm '

直径X高:X壁厚 Z)XHX<5

mm

堆积密度η√ kg∕m3

.      25

25 X12. 5 X 0. 6

459、.

25

25×12.5X0. 5∙ `

383      .

38

38×19X0. 8

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38 × 19X0 6 .

325     "

50

50×25×l. 0

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50

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30.8

76

76×38×1.5 •

385     '

76 -

76×38×L2

306

注:本表数据摘自HG/T 21557.1—95《碳钢阶梯珠填料》和HG/T 21557.2—95《不锈钢阶梯环填料》。

C∙3∙矩鞍环填料堆积密度

.'        • •      •碳钢矩鞍珞...                ,

;             不锈钢矩鞍环.•

类’型

填料尺寸,

mm

堆积密度而 .∙ kg∕m3

类型

填料尺寸..

.nun

堆积密度为 kg∕m3

25      ,

25×15×0. 5

314

25

25 × 15 × 0. 3

188

38      ,

38X16.5X0.6

■ 267

38 .

38×16. 5×0. 4’

,181

50

50X29X0.8

228

50

50 X 29 X 0. 5 ■'

141

70

.70,×35.5×1.0-

/197

70        .

70×35. 5×0.6∙ ■

118 .

注:本表数据摘自HG/T 21554. 1—95《碳钢矩鞍环填料》和HG/T 21554.2—95《不锈钢矩鞍环填料》。

C. 4不锈钢网孔板波纹(规整)填料

规 格

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注:本表数师林如W

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K吳    (资料14附录)

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..... UK∙ y 塔康挠度控制值

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d.i内有塔盘的±⅞w⅛m⅛M:

a) W≤l⅛^^zφ⅛≤j⅛∕100;

b)  1 0p6n^⅛⅛>^2 OOomm 时,⅞ =10

C) 当〃施靠&。/时,⅛≤7T72Q0o

式中:

DN-

H.I

三撐噸挠度值’

D.2 A⅛¾M⅛塔顶挠度控制值可适当微

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3 株)// -

* k⅛B* . .

c

附录E

(资料性附录) 填料支持圈和支持块

EL 除工程设计另有规定外,推荐的填料支持圈的规格见表E∙ L

E.1推荐的填料支持圈规格             单位:mm

塔内径Di

支持圈的最小宽度X厚度

碳钢、低合金钢

.      不锈钢

^600~800

40X10

40X6

>800 1 400

40X10

40X6

>1 400—1 600

50X10

'         50X8

>1 600—3 000

65X10

65X8

>3 000—3 500

75X12

75X10

>3 500—5 000

90X12

90×10

>5 000—6 000

100X12

IOOXIo

L表中碳钢、低合金钢支持圈的数据已包括腐蚀裕量G (按2mm考虑)。

2塔内径大于1. 4m的填料支持圈下面应焊接支承筋极,支承筋板的间距约65Omm.~i OOOmmO

E.2当塔内径小于60Omm时,宜采用支持块支承整块式填料栅板,其规格见表E. 2

E.2推荐的支持块规格              单位:ɪnm

塔内径玖

支承块 数量

支持块规格(弧长X宽度X厚度)

碳钢、低合金钢

不锈钢

400~450

4

70×30×i0

70×30×6

500550

4

75 × 40X10

75X40X6

注:表中碳钢、低合金钢支持块的数据已包括腐蚀裕量R (按2mm考虑)。

E.3焊接在塔体上的支持圈和支持块,应采用双面连续角焊缝。

附录F (资料性附录)                       •

塔式容器由于横风向共振失效的防范措施 ■ ^ ɪ-ɪ-- ɪ - — - - — _ _

F.1增加裸塔的横风向共振计算和应力校核

根据JB/T 4710—2005附录A计算,显示塔在正常操作工况须考虑横风向共振时,建议在进行风 力和风弯矩校核计算后,再增加裸塔(即无保温、无平台梯子、无管道连接、无介质的塔器)的横风 向共振计算校核,且此时一阶振型的阻尼比取值不应高于正常操作工况时的阻尼比P F.2结构W/'焊接及无损•检洲要求'''^                    `   '

F. 2.1当塔下封头名义厚度水于50πun时,••裙座外径宜等于下封头外径(即外径对齐)。

F. 2. 2裙座筒体与下封头焊接接头应尽量焊透"焊缝表面应光滑,并与下封头外表面圆滑过渡;建 议采用本规范的图4b)或廚4劳结构—         ’

F.2.3对于裙座筒体及其与下封头的连接焊缝,均应按受压元件的焊缝要求施焊;焊前的焊接工艺 评定应按JB 4708进行且应由考核吝格⅛1焊接压力容器的焊工施焊。

F. 2. 4裙座筒体与下封头的焊接.接头,应进行EOo%表面无损检测MTPT) I级合格,及20%超 声检测UT) II级合格。   :「

F. 2.5塔体上的变径段宜釆用带折边锥壳结构,并对其与圆简体的焊接接头进行IO0%射线检测^∙RT) U)0%超声检测UT)。-           " ,

F. 3设置扰流器的形式                   ,

当设置扰流器时,应釆用JB/T 4710—2005 W#义利的图4-23 (b)螺旋形翅片式扰流器。

F.4调整塔的直径和高径比

在可能的情况下,与工艺专业(或主导专业)协商,增加塔的直径或降低塔高,即降低高径比W/D)F.5群塔的布置

建议相关专业(工艺专业等)在群塔的布置时,对框架外的细高塔,不宜布置在一条直线上。

E 6 -塔上部平台

■.在塔高二分之一以上部位不宜设置与其它直径较小塔器连接的联合平台(不包括相连接的斜梯), 应为单独的塔平台。

F.7 '塔的安装、就位         .∙      '   ` . : ■

F. 7.1建议塔平台、梯子及与埼相连接的主要管线应与塔体同期吊装就位。若由于现场位置或其它 原因无法同期吊装就位,则应在塔体安装就位后,,及时安装塔平台、梯子及主要的工艺管线。• F. 7.2塔在安装就位后,不允许裸塔长时间竖立。

用词说明

对本规范条文中要求执行严格程度不同的助动词,说明如下:

(一) 表示要求彳艮严格、非这样做不可并具有法定责任时,用的助动词为“必须W (must)

(二) 表示要准确地符合规范而应严格遵守时,用的助动词为:

正面词釆用“应”shall)

反面词采用“不应”或“不得”(ShalInOt)D

(三) 表示在几种可能性中推荐特别合适的一种,不提及也不排除其他可能性,或表示是首选的 但未必是所要求的,或表示不赞成但也不禁止某种可能性时,用的助动词为:

正面词釆用"宜”should)

反面词釆用“不宜λλ CShOUld not) O

(四) 表示在规范的界限内所允许的行动步骤时,用的助动词为:

正面词釆用“可''may)

反面词釆用“不必”IIeednot)

'中华人民共和国石油化工行业标准

—        ^   -  ɪ - , -   -ɪ                              -       -      .   .   “                    i ■      -                                       …             ...

石油化工塔器设计规范

■ ■' ■ .■ - ■- ■ - . ■

SH/T 3098—2011

文.说明

2011 ⅛

• g ∙次 ∖ .

-■ ɪ' 'ɪ'" ɪ ■■ ■ -- ■- '                                                                                        ɪ -ɪ                                                                                 □ ɪ ,.

1 范围

4设计基础

4. 2 设计温度.................•*•**■■".........    ;

4.3设计载荷..................................'……'

4.4厚度附加量.............

4. 5 最小厚度

4.6许用应力“..........................    -

5材料...................

6 设计计算

6.2塔的风载荷、地震载荷计算................... ……   

6.4塔盘板和支承梁的强度计算  ............ …….

6.6塔壳的局部应力

7结构设计…… ..............•;   

7.8填料、填料支承件和限位器…“

7. 11 防涡流挡板...............        :

7. 15 裙座的防火层..................................*.....................;.............;

7.17 吊耳•…....................;..........:

7.18静电接地板................      …….

7.19輩的平台和梯子…“....................................:……:

7.20 铭牌和铭牌座...........  ..............................................................................∙∙∙64 :■

8 制造、检验和验畋.....................        *

附录Fl资料性附录)塔式容器由于横风向共振失效的防范措施   

石油化工塔器设计规范

1范围

JB/T 4710是对塔式容器设计、计算、制造及验收等方面的规定,它仅是保证塔式容器质量的最 基本要求,而不包括塔器工程设计的全部内容,本规范是根据工程设计的实际需要,在JB/T 4710的• 基础上对塔式容器的设计内容作了择细的规定。

本规范不适用于非金属衬里的塔器设计。由于带有衬里的塔器设计不仅涉及到衬里塔壳的设计, 而且还有衬里材料的选择、衬里结构的设计、衬里的施工和检验等诸多内容,这些已超出本规范的编 制范围。对于带有衬里的塔器,可按有关衬里塔器的设计标准、工程设计规定或有关资料并参照本规 范的有关内容进行设计。                          '

4设计基础

本章对塔器设计的常用基本参数(如设计压力、设计温度、设计载荷、厚度附加量、最小厚度、 许用应力等)的选取作出规定。在不同的工程项目设计中,设计单位(设计者)还应根据工程的特点 和要求作出补充规定。

本章各条款规定的主要依据是:

a)  GB 150      .

b)  SH/T 3074

C) JB/T 4710的相应规定;                                                 '

d) ' Q/SH 0700—2008《中国石化炼化工程建设标准》;

e) 参考国内外工程公司和设计单位的有关工程设计标准及工程设计经验。

为了保持内容及文字的连贯性和完整性,本章的某些规定重复了 GB 150, JB∕T4710, SH/T 3074 的有关内容,并对其作了必要的补充。

4.1设计压力':

JBZT 4710规定,对最高工作J⅞力小于0. IMPa的内压塔器,设计压力取0. IMPa,即在JB/T4710 ' 标准中规定的适用范围W≥5)的塔器一律按压力容器对待,.这是考虑到塔器是重要的. 工艺设备,对它的要求是为保证装置的安全运行&            -

在工程设计中经常会遇到髙度低于IOmHZQV5'的以裙座支撑的常压操作的容器,设计者可根’ 据容器的实际操作工况K如不密闭或与大气相通)确定谀计压力为常压O■ ^     .

4.2设计温度.

4. 2. 2 ■塔器的设计温度选用表(见表2)的内容在2000年版的基础上稍作修改。

4是根据裙座壳体的结构形式(即带有过渡段和无过渡段裙座)、塔器(或塔釜)的设计温度范 围、以及环境温度的影响,规定了确定裙座设计温度方法'

对表中“……裙座壳体的设计温度应考虑环境温度的影响。”的解释如下:,即设计者可根据塔器的 设计实际工况,且从安全、经济、合理角度,选择下面两种方法之一确定裙座的设计温度:

1) JB/T 4710—2005的规定,取环境温度加20°C作为裙座的设计温度;           .

2) 裙座的设计温度等于环境温度(即月平均最低气温的最低值)。

4. 2.4对于“地脚螺栓的设计温度应考虑建塔地区环境温度的影响”,即设计者从安金、经济、合理 角度,选择下面两种方法之一确定地脚螺栓的设计温度:

1) JB/T 4710—2005的规定,取环境温度加20°C作为地脚螺栓的设计温度;

2) 地脚螺栓的设计温度等于环境温度。

4.3设计载荷

本条删除了原2000年版条文中的设计载荷组合表。

4.4厚度附加量

将常用钢板、钢管厚度负偏差表移到附录A中。

4. 4.3本条中的各条文规定及塔器各主要元件的腐蚀裕量选取表的内容是综合以下标准、规范和规 定编写的。

a)  GB 150

b)  JB/T 4710

C) HG 20580

d)  SH/T 3074

e)  JIS B 8270

f) 工程设计的实践经验。

4. 5最小厚度

4. 5. 1本条根据国内工程设计经验对塔的最小厚度做了修订。

4.5.3取消了原2000年版塔盘主要元件的最小厚度表,改为塔壳内表面的不锈钢堆焊层最小厚度。

塔盘主要元件的最小厚度详见SH/T 3088o

4.6,许用应力

根据GB 150JB/T 4710的相应规定,对原条文的内容做了修改和补充。

由于GB 6654已被新标准GB 7.13《锅炉和压力容器用钢板》代替,原20R16M∏R钢号已分别 改为Q245RQ345R,但其许用应力数值在新的GB 150出台之前,建议仍按GB 150→998的规定°.

5材料

5.1-5. 3补充了塔器选材的一般原则,以及规定了受压元件材料的选用细则应符合SH/T 3075. SH/T 3096的规定。按GB 713的规定,将原条文中的20R16MnR钢号分别改为Q245RQ345R

5.4裙座

裙座不承受压力载荷(内、外压),也不与介质直接接触,因此属于承载(非压力载荷)的非受压 元件,考虑裙座的特殊性,由于它与压力容韻焊成一体且承受容器的重力载荷及外载荷(风载荷、地 震载荷等),裙座的失效(或破坏)不仅影响塔器的正常运行,而且将造成极大的危害,因此应将其视 为重要的受力元件(或重要的钢结构元件),在ASMEVlFI分册UGY中指出“用于非受压件(如裙座、 支座、……等)的材料,不需要符合与相连材料的材料标准……,但用焊接方法连接到容器上的材料, 应具有良好的焊接性”;在日本JPI-7R-35《带裙座塔类的强度计算》中规定:“将直接焊接在塔受压 部位的裙座最上面一段作为受压部件,其余为支撑构件”,因此本规范根据以上理由和原则并考虑到国 内塔设计的多年实践经验,对裙座的选材作了规定。

5.4.2本条给出了常用裙座壳体(不包括过渡段)材料表。

裙座作为直接与塔的受压元件相焊的非受压的重要钢结构件,在确定裙座用材时应注意塔釜工作 温度、环境温度及对受压元件性能的影响等因素。

当裙座设计温度4大于或等于(TC时;本规范表6给出4.个钢号,除设计需要或工程设计.文件另 有规定外,,应尽量釆用Q235BQ235C。                   ∖

当裙座设计温度Fs低于-2(TC且选用Q245RQ345R时',应进行裙座设计温度下的低温冲击试 验。•

5.4.4本条规定了设置裙座过渡段的条件,其理由加卞:`           ......

a) 当塔釜设计温度fW-2tΓC,塔釜材料一般釆用具有一定低温冲击韧性的低温钢,若釆用碳钢 裙座与其相焊,在裙座壳与塔下封头的焊接接头处附近区域的工作温度将可能达到低温状态, 此时碳钢裙座壳的冲击韧性将会降低,同时焊接接头处及附近区域的受力状态本来就比较复

'杂,加之碳钢材料的韧性下降,.将使焊接接头处及附近区域工况更加恶劣;GB150标准规定: •'“承受较大载荷需作强度计算的非受压元件用钢,应具有与受压元件相当的韧性”,因此对塔 ■釜设计温度fW-2crc,从材料使用的合理考虑,应设一与塔釜材料相同的过渡段为宜;

b) 当塔(或塔釜)设计温度7ηm340°C时,此时靠近塔釜的裙座上部温度将远高于环境温度,•以 '环境温度+20'C作为裙座的设计温度来确定裙座壳体厚度显然是不合理的;而若按T⅛340⅛ •确定许用应力,裙座的壳体将会很厚,尤其当裙座较高时,将造成材料的浪费,因为远离塔

釜的裙座下部的壳体温度接近或等于环境温度;故裙座的设计在考虑塔釜温度影响的同时还 .应注意其经济合理性,•设置过渡段是解决这一问题较为合理的办法;

c) ^当裙座与塔釜相焊且可能影响塔釜材料性能时,•需设过渡段的理由如下:

1) 当塔的下封头为铭铝钢,•裙座壳体为達钢时考虑到铭钥钢的焊接淬極性和氢致裂纹敏 感性以及裙座壳与封头连接处的受力状态,且可能影响焊接接头处的质量;此外铭钥钢 的塔下部封头处在高温区域,裙座壳体上部的温度将可能趨过碳钢材料使用温度的上限;

2) 当塔的下封头为不锈钢(特别是薄壁封头),如果釆用碳钢的裙座壳与其相焊,有可能改

変奥氏体不锈钢的金相组织,•如碳迁移和貧铝,焊接接头处还可能有马氏体存在,因而 可能会影响不锈钢的耐蚀性或抗晶间腐蚀性能;:                  •

'■ 3)'若塔的下封头为低温钢」裙座壳体为碳钢时,设过渡段的理由见本条文说明5.4.4a)

4) 一些国外的标准和工程公司的设计标准中,也有关于设裙座过渡段的规定,•如日木 • JPI-7R-35'《带裙座塔类的强度计算》标准中规定将直接焊接在塔受压部位的裙座最 •上面一段作为受压部件,其余为支撑构件”,寇里的“最上面一段”即是过渡段;.

'd).根据本规范送审稿审查会意见取消了原关于低于2∙5m裙座是否设置过渡段条文的内容;;

,    即当遇到裙座高度较低而又符合设置过渡段条件的场合时/. 者可以釆用与塔下部封

,头相同的材料作为裙座壳体材料,这样既可以减少材料的品种和规格,,也不会造成材料的过 大浪费,这在工程设计中是允许的;•’、•••.’   , ■

e).本规范正文5.4.4 a) D款规定,在塔(或塔釜)的设计温度高于340oC,低于或等于一2(TC 时,需设裙座过疲段。因此,在—2(ΓC340°C范围内,可不设过渡段•(符合5.4∙4a∙). 2)款 的规定除外),即裙座壳体自上而下为同一材料,其段计温度按本规范表4的规定,但应注意 对于一些材料在设计温度超过2θ(TC时,其许用应力下降幅度较大,裙座壳体的计算厚度将 偏大,设计者应从安全、.经济及工程设计实际情况等方面权衡利弊决定是否设置过渡段,尤 其是对较高的裙座(如^⅛6m)o

6设计计算

6.2塔的风载荷、地震载荷计算

JB/T4710标准中详细规定了•塔的强度、风载荷和地震载荷计算方法,本规范根据工程设计的 实际情况,就设计者在进行塔的风载荷、地震载荷计算时应该注意的问题作出规定和说明。

6. 2. 2-6. 2. 4根据本规范送审稿审查会专家的意见和JB/T, 4710GB 50011GB 50009的规定, 重新修改了原条文的内容。即基本风压、抗震设防烈度和场地土类型的数据应由业主提供,但其不应 低于 GB 50009GB 50011 的规定。

6.4塔盘板和支承梁的强度计算

由于在SH/T 3088中已规定了塔盘板及支承梁强度计算的内容,本规范不再重复相关内容。

6.5填料栅板和支承梁的强度计算

本条文是新增加的内容。

根据国内工程设计经验给出了支承梁的挠度控制值。

6.6塔壳的局部应力

ð. 6.1本条规定塔在外载荷作用下应进行塔的局部应力计算和校核,如管线推力、塔附件的作用力等。 除此之外,还应注意进行整体吊装时塔承受的作用力,目前利用焊接在塔体上的吊耳迸行整体吊装的 方法已相当普遍。由于工程的需要,有可能要求设计单位在进行塔设计时设置吊耳(尤其是需要热处 理的塔,须在热处理之前将吊耳焊在塔体上),因此对吊耳本身的强度及吊耳处塔壳局部的强度和稳定 性进行验算是必要的。

7结构设计

塔器是石油化学工艺性很强的设备,同时由于所生产产品的不同,塔的内构件形式是多种多样的, 甚至一些塔的内件还有其特殊的要求或者是专有技术,这些已超出了标准的范围,本规范根据中国石 化炼化工程建设标准的相关内容、国内多年的工程设计实践经验,并参考了一些国外工程公司的设计 标准,对塔器通用的内外构件的结构设计作出规定;对塔的非通用内外部构件,设计者应根据具体工 程设计要求或文献资料进行设计。

7.3.2圆锥形裙座的半锥顶角不宜超过15。,原因是随着半顶角的增加,圆锥形裙座在轴向力作用下 临界许用应力降低,筒体厚度将增大,同时塔的基础尺寸也将相应加大,从工程使用实践证明半锥顶 角最大至15。,已能满足使用需要。

7.3.3.2本节增加了厚壁封头(如球形封头),与裙座的连接结构图4c),这种结构在国内炼油装置的 厚壁容器上已普遍釆用,但是对于大型重要的反应容器(如厚壁加氢反应器等),釆用锻焊对接结构将 更为合理。

.            .∙                                     SH/T 3098—2011

* , . '

• ,                                                                      .                                                                                                                                                                                                                                      i ■ j ■                                                                                               .                                                 `                                                                      .

的中径应等于塔壳体的中径。                         ,    •

.考虑到国内容碧的圆筒体,封头是以内径为基准,同时.石油化工的塔器以薄壁居多,高压厚壁塔 器较少,所以本规范规定裙座上部筒体的内'直径等于堵体内直径(或塔底封头直边段内径);仅当裙座 上部筒体厚度与塔釜封头厚度之差大于等于8mm时,取二者外径相等,这样可使两者焊接接头与塔 釜封头外壁圆滑齐平过渡;对于重型厚壁的塔器应以中径对齐为宜。•…       ’-•

7-3.7本条对2000年版原条文排气管和排气孔的图形和表格内容作了修改和补充,以更符合实际情 况。

7- 3.8为减小裙座与塔釜封头连接部位的温差应力,国外工程公司的工程设计标准中规定,当塔釜工 作温度达到某一些数值时,需要在裙座顶部设置热盒空间HOT.BOXAlRPOCKET.),它是由裙 座、封头和弧形板•(也称隔气圈)构成的近似三角形空间Z即隔热箱。由于隔魏箱的区域内无保温层, 塔釜封头的热量可以通过对流和辐射方式传到裙座筒体上"改善该部位的传热条件,从而可降低温度 梯度和温差应力。.               ■■    '■          ∙   ∙               . ' ʌ

应该指出的是,对于工作温度很髙,且温度麦动频繁的塔器,[还应注急裙座与壳体连接处的热疲 劳问题°议釆用有限元应力分析方法进行温度场和热应力的分析计算,并按JB47§2《钢制压力容器一分 析设计标准》作疲劳分析。.•            '    '   ' .

M隔气圈的位置尺寸是参考了国外工程公司的设计标准确定的。•          '  .

7. 3.13 '本条中所列的外螺栓厘结构尺寸意本上与原化工部CD130A4—85《塔器设计技术规定》标准 的螺栓座尺寸是一致的(螺栓座的高度尺寸标注与JB/T 4710稍有不同,从多年的使用实践为:工程设, 计合理角度看本规范是适宜的)"CD130 A4—85的地脚螺栓座结构尺寸主要是参考了一些国初工程公 司设计标准和国内塔器设计的实践经验确定的。设计者可以按照本规范表19所列的参数,初步确定螺 栓座的尺寸,并按JB/T 4710的规定,,计算或校核基础环板:筋板及盖板的厚度,经调整后最终确定 外螺栓座的结构尺寸参数。          ^

a) 参考国外工程公司的设计标准;对引进装置中塔器地脚螺栓间距的数据统计与整理;

b) .表中“优先选用数量”,主要是按螺栓间距为45Omm确定的,有个别的数据出入较大,主要依

据是《压力就器手册》(美E.F. MEGYSY

C).“可选用数量”是按间距300Ililll~700mm.考虑曲;:

d)螺栓间距系以福座倚体底部内径加15Omm2Q0mm为地脚螺桎中心圆直径计賣的。`` '. 7 3.14/3塔的基础是钢筋混±,地脚螺栓向距过小'(即螺栓过密),将不能充分发挥混凝土的强 度或减少混凝土的承载截面,因此一般地脚螺栓的间距应不小于36Ommo. ■        •

7.6开'孔补强结构                  . *                   ....

开孔补强结构是新增加的内容O           '                •

7.7塔盘

在修订的SH/T 3088中已对塔盘设计作了详细的规定,故本规范不再重复。

7-8填料、填料支承件和限位器   •  •

'填料、填料支承件和限位器是新増加的内容。' "' '

7.11防涡流挡板

2000年版原条文内容的基础上,补充了防涡流挡板的结构类型。   • .

7.15裙座的防贝层..

. .裙座的防火层补充了.防火层采用防火涂料的规定。:          *      •

7. 17吊耳

7.17.1塔吊耳的设置是与施工(吊装)单.位有直接关系的,•即与施工单位的吊装设备、吊装方案密切

相关,因此,吊耳的选型、吊点位置及其加强结构的设计宜由施工(吊装)单位负责完成。

7..18静电接地板"

静电接地板是新增加的内容。      ■'

7.19塔的平台和梯子

塔的平台和梯子是新增加的内容。

7. 20铭牌和铭牌座

铭牌和铭牌座是新增加的内容。

8制造、检验和验收

本章中各条的规定是在JB/T 4710有关制造检验及验收内容的基础上予以补充和完善,如对外形 .尺寸允许偏差、塔盘的位置和尺寸偏差、无损检测、分段和分片交货现场组焊的塔器等项内容给予必 要的补充与完善。.                                      

附录F (资料性附录) 塔式容器由于横风向共振失效的防范措施

尽管按JB/T 4710附录A的理论计算,塔会发生横风向共振,但在安装就位后只要外部风的条件 不具备,塔不一定发生共振;而在外部风的条件适当时(尽管风力不大),共振就有可能发生,且无法 避免。所以本附录所列的内容只是提示性和建议性的防范措施,设计者可酌情进行选择,以减缓由于 横风向共振造成塔器的局部损伤甚至失效。             ^ ..........

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