UDC

中华人民共和

P                            HG/T 20643 - 98

■- ________________________

I

化工设备基础设计规定

SPeCifiCatiOn for design Of

eguɪpɪnent foundations in ChemiCal industry

1998 — 02 — 05 发布 1998 一 05 — Ol 实施

中华人民共和国化学工业部  发布

化学工业部文件

F

化建发(1998)38号

关于颁发《石灰窑砌筑技术条件》等

四项行业标准的通知

各省、直辖市、自治区、计划单列市化工厅(局、公司)，有关设计单 位:

由化工部工业炉设计技术中心站和化工部建筑设计技术中心 站组织编制的《石灰窑砌筑技术条件》等四项行业标准,经审查，现 批准为推荐性行业标准,标准名称、编号及实施日期见附表.

该四项标准由化工部工业炉设计技术中心站和化工部建筑设

计技术中心站负责管理,化工部工程建设标准编辑中心负责出版、 发行。

化学工业部

一九九八年二月五日

附表

中华人民共和国行业标准

化工设备基础设计规定

HG/T 20643-98

主编单位：中国寰球化学工程公司 湖南省化工设计院 批准部门=化学工业部 实施日期：一九九八年五月一日

化工部工程建设标准编辑中Iy

1998北京

条文说明

LO. 1本规定适用于化工、石油化工及有关装置中各类常用设备 基础的设计.不包括楼层上的设备基础_（J塔类设备基础、活塞式及 离心式压缩机基础的设计见专门规定•

1.0.2本规定中各类设备基础的设计,应根据设备和地基的特 性,选择合理的地基方案和基础型式,确保地基和基础的承载力、 变形和稳定性符合规范，以满足施工、生产和检修要求。

L 0∙ 3设计各类设备基础时,除应遵守本规定外，尚应符合下列 规范（所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标 准最新版本的可能性）：

F

GBJ 9 — 87

GBJ 10—89 I

GBJ 7-89

GB 50191 — 93

GBJ 11-89

GB 50021 — 94

GB 50046-95

JGJ 94-94 •

JGJ 79-91

TJ 32 — 78

HG 20517-92

GB 12337-90

对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土、地下釆空区等地基的处 理及基础设计,尚应符合国家现行有关标准规范的规定“

F

2术语

2* O* 1 基组 FQUndaiiDn group

基础和基础上的设备、底板上的填土的总称。

FriCtion Of expansion Of heat exchanger

换热器胀縮摩擦力指正常操作时，由于温度变化产生的、作用 于基础滑动墩顶部支座处的摩擦力标准值_（J

2. O- 3 抽芯力 Ph PUll

换热器抽芯力指停产检修时,抽拉管束产生的水平拉力标准 值,作用于设备中心线，

ʃ

I

3 —般规定

3∙ 0. 1本规定所列设备基础的安全等级宜取二级.20OkW以下 的机泵类设备基础的安全等级宜取三级.抗震按丙类构筑物设计口 X 0.2设备基础宜采用现浇的素混凝土或钢筋混凝土结构。素混 凝土强度等级不得低于C15;钢筋混凝土的混凝土强度等级不宜 低于C20；基础垫层的混凝土强度等级宜取CIO_o钢筋应采用I 级、I级热轧钢筋,构造钢筋宜采用I级钢筋，

X 0.3基础螺栓预留孔内和顶面找平的二次灌浆材料宜采用微 膨胀或无收缩灌浆料口基础顶面二次灌浆层的厚度宜为30〜 I

50mm,或按设备制造厂的规定。当其厚度小于或等于30mm时, 宜采用1 : 2水泥砂浆；当厚度大于30mm时,宜釆用强度等级高 于基础本体一级的细石混凝土，

3. 0. 4 基础顶面高出地面不宜小于20Onlln_t其埋深不宜小于 O- 8m_o

X 0.5地基处理应根据设备特性、功率及重要程度采取经济、合 理的方案,基础沉降及倾斜率应满足表3. 0. 5的要求，

表3ι0∙5设备基础的地基容许变形值

• 3. O. 6基础受力钢筋的混凝土保护层最小厚度宜取50mm_ts

• 3.化7基础的地脚螺栓的材质除特殊要求外,应采用未经冷加工 的Q235—A、F钢，并按设备要求设置。埋置深度乙应满足下列规 定:对于带弯钩（或直钩）的地脚螺栓,应不小于2（W;对于带锚板 的地脚螺栓,应不小于1543为螺栓直径），构造螺栓不受此限, 均不得小于30Omm_O地脚螺栓弯钩尺寸如图3< 0. 7所示,直钩及 锚板等构造尺寸详见化工行业标准设计《地脚螺栓通用图》（HG 21545—92）。

r≡2_φ 5d<dW28)

3>WW>28)

• 3. 0, 8当地脚螺栓为埋入式时,其中心线至基础边缘距离不应小 于4丄且不应小于IOOmnι（当d>20时不应小于15Omm）和不小 于锚板宽度之半加50mm₀地脚螺栓底面下混凝土净厚度不应小 于50mm _Q详见图3≠ 0* 8_o

>100(^<∕≤20)₁-. _j , ≥150(当 d>20)及

预埋地脚盤栓构造

• 3. O. 9当地脚螺栓釆用预留孔埋置时,预留孔边至基础边缘距离 不应小于IOOmm,预留孔底至基础底面的距离不应小于IOomm_ES 当不满足要求时,宜配置直径为6-8mm,间距为IOO〜15Omm的 钢筋网，地脚螺栓底端至预留孔底的距离不得小于50mm°详见图

• 3. O. 9₀

ɪr

*

图y 0.9地脚螺栓预留孔构造

3.O. IO带弯钩（或直钩）的地脚螺栓预留孔尺寸可按表3. Q 10 确定。

■■

表X O-10地脚醵栓预留孔尺寸

3.0.11设备基础不宜设置温度缝。当基础底板边长(或直径)、环 形基础周长超过40m时,应预留后浇带_(J当基础带有支柱时,后浇 带应设在支柱之间。后浇带宽度宜为500~IOOOmm,配筋为原断 面配筋的1. 2倍,待底板浇灌28天后采用较基础本体高一级的无 收缩混凝土浇灌，也可在混凝土中掺加膨胀剂,而不预留后浇带。

• 3. O- 12重要的压缩机、大型气柜、储罐、球罐、工业炉、冷箱等基 础，应根据工艺要求在基础顶面角点设置沉降观测点并在设计说 明中要求在施工、生产过程中定期观测.

• 3. 0. 13建在冻土地区的室外设备基础’应按冻土地区设计规范 采取防冻胀措施,并应防止地脚螺栓预留孔内积水。

3> 0.14设备基础应根据腐蚀性介质的情况和操作、检修等要求， 采取相应的防腐蚀和排污措施，

3.0. 15设备基础施工前,应将设计图纸与到货设备核对,符合一 致后方可施工C_J

3∙0∙16基础的混凝土宜一次浇灌完毕,不留施工缝，当施工要求 必须留施工缝时,应严格遵守施工缝的构造、操作要求，当混凝土 强度达到70%以上时,方可安装设备。基础四周的回填土应均衡 分层夯实。

• 3. 0∙ 17基础外露表面可用1 : 2水泥砂浆抹平。

4机泵类设备基础

• 4. 0,1本章适用于可不作动力计算的各类工业泵、鼓风机、透平 ^,压缩机和活塞式压缩机等各类容积式压缩机的大块式基础的设

计“

不作动力计算的条件为：

G）功率小于500kW的对称平衡型活塞式压缩机§

⁺ （2）功率小于80kW的卧式丄型、角度式活塞压缩机（立式压 缩机除外）；

（3） 除活塞式压缩机以外的容积式压缩机；

（4） 功率小于50OkW的各类工业泵、鼓风机和透平压缩机_（J

• 4, 0.2设计机泵类设备基础时,应取得下列资料：

• 4, 0. 2. 1机泵类设备的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图 等；

4顼・2.2机器自重及重心位置,或压缩机、电动机及辅助设备 的质量分布图；

• 4. 0. 2.3基础模板图、基础顶面的设计标高、二次灌浆层厚度、 地脚螺检（或地脚螺栓孔）的位置、规格（或尺寸）；

■

4.0.2.4设备基础在生产装置中的坐标位置；

• 4. 0< 2. 5建设场地的工程地质和水文地质勘察资料口

• 4. 0-3机泵类设备基础宜采用块式基础,机器底座边缘至基础顶 面边缘的距离不宜小于IOOmm_D基础底板尺寸按本规定4. 0.5计 算确定,底板悬臂长度不宜大于2.5倍板厚。

  !≡

  
  

• 4. 0.4功率小于IOOkW的机泵类设备基础，当对沉降无特殊要 求时,可设置在经分层夯实的回填土地基上,其压实系数不应小于 0. 93。

4.0.5基础底板尺寸宜由以下三个条件确定：

• 4. 0. 5-1基础质量应大于机器质量的3〜5倍S

4∙0∙5.2          P≤(0, 5—0. 7)/

式中P——基础底面处的平均静压力设计值,kPa；

f ——地基承载力设计值.kPa_o

电0. 5. 3基组总重心与基础底面形心应位于同一铅垂线上,其 相对偏心不应超过3%o

亀0.6基组总重心按下列各式计算：

跚成

基组总重心的>z向的坐标

基础、基础上的机器及底板上的填土的分质 量由

刀、WE ——基础、基础上的机器及底板上的填土在 2、N 向的坐标*m_tj

注：坐标系的原点可设定在基础底板底面角点，

4. 0,7 基础的混凝土体积小于20m³时，可不配置表面构造钢 筋；混凝土体积为20~40r∏3时,应在基础顶面配置直径为IOmrn. 间距为200mm的钢筋网孑混凝土体积大于40m³时，尚应在基础 四周和项、底面配置直径为10~14mm.间距为200〜300Inm的钢

I

筋网。

4. 0.8基础底板悬臂部分应按强度计算配置上、下侧钢筋口当底 板悬臂长度小于底板厚度时，可不必配筋。

-B

4∙0∙9地脚螺栓宜采用直钩式 > 埋置方法宜釆用预留孔。

5槽、储罐类设备基础

5.1气柜基础

• 5.L1本节适用于钢制低压湿式气柜基础的设计-

• 5. 1.2设计气柜基础时,应取得下列资料：

L Xl气柜基础所在的总图坐标位置,基础及进出气管阀门

室和水沟等的布置图；

■

• 5.L 2・2气柜水槽、各塔节及钟罩的外径、气柜全升起时的总

高度及总重心高度等；

5∙ L 2. 3气柜水槽自重、各塔节及钟罩自重、配重、附件重、塔 节间水封重、水槽内的气体压力及水重等；

• 5.L2.4基础顶面中心的设计标高,水槽底拱升值;

5∙ L 2.5建设场地的工程地质和水文地质勘探资料。勘探孔的

数量不宜少于5个,宜沿基础周边均匀布置四个，中心一个,并可 根据地基复杂程度和气柜容积大小适当调整。勘探点的深度不宜 小于基础直径的60%〜70%,对于容积小于IOOOOIn³的气柜和软 土地基,其深度应适当加大'

• 5.L3气柜基础宜釆用周边为钢筋混凝土环墙'中间为分层振实

的砂石垫层或夯入天然地基的碎石层的基础。环墙应具有较大刚 度『其宽度应大于水槽壁至钟罩壁板底垫块端部的距离和水槽底 板加强圈的宽度。

容积大于50000m³的气柜基础，宜采用箱形环墙：容积为 IoooO—50000m³的气柜基础，宜采用工字形环墙；容积小于 IOooOm³的气柜基础，宜采用矩形环墙“

s. 1.4气柜基础必须严格控制不均匀沉降_（J对高压缩性地基、承 载力标准值Λ小于或等于IOOkPa或均匀性较差的地基,应进行 .

加国处理。当为圆形水槽时,应在整个水槽范围内对地基进行全面 F

处理或布桩，桩基承台应设计成圆形整板式或梁板式钢筋混凝土 I

承台。

建设在地震区的气柜基础，如地基中存在液化土层时,应釆取 部分或全部消除地基液化的措施n

5∙ L 5气柜基础计算应考虑下列荷载：

5.1. 5∙ 1永久荷载】设备自重（包括保温和附件重）、基础自重 等,分项系数取L2；

• 5. L 5.2可变荷载:水槽及水封槽内的水重、气体压力,分项系 数取L 2 _（J

& L 6气柜基础计算应考虑正常操作条件下的基本组合；

由永久荷载、水重、气体压力等几种荷载组合,组合系数为

I-OO

• 5.L7气柜基础的计算包括地基承载力计算与环墙结构计算，当 ■

地基承载力标值小于13OkPa时，宜进行地基变形计算，以控制沉 降和差异沉降。

• 5.L 8基础箱形环墙计算简图见图5.L 8,内力可按下式计算，

M=Mi * R

(5,1.8-2)

S.L8基础箱形环墙计算

式中M——环墙截面的法向弯矩设计值,kN—m;

N——环墙截面的轴向力设计值,kN；

P——将水槽底板承受的压力g折算成土压力时,作用在 环墙上的侧压力的合力设计值ΛN∕m;   '

R——环墙的半径,m多

M——分配到环墙上的扭矩设计值，kN-m∕m_fl

户可由下式求出：

1                  _O S

F= (γqw⅛÷Y^Qmym-H)ta∏(45°-γ)//

(5,1.8-3)

式中q —气柜自重和水槽内的水及气体对底板的压力标准值 之和,kN∕m七

∕_m——环墙内各层土的平均重力密度ΛN∕m³;

Φ ——环墙内各层土的平均内摩擦角；

H--环墙截面高度,m;

6

对水槽底板的压力q和环墙内各层土自重的分项 系数,分别取L2.1-0_d

I

可由下式求出：

./、

^Mi=^^T Eh _I R² 十二T

式中E ——钢筋混凝土的弹性模量ΛN∕m²;

A --环墙截面对X轴的惯性矩,mb

C* ——土的非均匀压缩系数,C_φ=2CzΛN∕πi³;

CZ——土的均匀压缩系数,kN∕m%

MT——外荷载作用在环墙上所产生的扭矩设计值,kN-m/m； ∙

缶——环墙截面的底宽,m,

可按下式计算（见图5.1.8）：

ς^qb₂e^rP{hz JAI)   (5* L 8—5)

环墙截面的顶宽,m

e --气柜自重和水槽内的水及气体的压力分配到环墙上

的总压力Q的作用线对环墙重心的偏心距

hi--侧压力的合力P的作用线与环墙底面的距离,m；

缶——环墙重心与环墙底面的距离,m_e

箱形环墙的配筋按偏心受拉构件计算，

5.L 9矩形、工字形环墙只承受轴向力N作用，可按（5.1.8-

2).(5. L 8 — 3)式计算，配筋按受拉构件计算。

5, LlO基础构造如图5∙ L 10所示并应符合下列要求：

5∙ L 10-1沥青砂绝缘层不得在雨天施工,不得设施工缝,应一 , 次施工完成。

5∙L10∙2沥青砂绝缘层的要求如下：          ^

F

• (1) 材料及配比：砂用中砂，含杂质不应大于4%,沥青用30 号乙的建筑石油沥青。每立方米干砂(质量密度Z=UOOkgZm³)加 130kg热沥青，

• (2) 施工要求：砂加热到100〜150C时，加入温度达180°-20CTC的石油沥青，均匀拌合。碾压前温度不应低于15(ΓC,碾压后 温度不应低于IIOr_o压实可用平板震捣器,一次虚铺125mm,压 实至 IOOlntn_O

  IH

  
  

5* L IO_t 3防水层沥青砂绝缘层也可改用钢筋混凝土薄板,薄 板厚度不宜小于200mm,混凝土强度等级不宜低于C20,配筋率 宜大于0U%_c底板下设ClO素混凝土厚IOO的垫层。若需设置后 浇带,应符合本规定3.0< 11的要求『

5. L 10. 4基础表面的干砂层应在防水层检查合格后铺设。干 砂层的厚度宜为3Omm,个别处由于防水层凸起，可相应减薄至 Iomm,砂子粒径为3mm以下。干砂铺设后应立即铺设气柜水槽 底板以免受潮。

5∙ L 10. 5基础顶面中心应预先起拱,起拱高度宣大于^(D

L

为环梁的直径儿若地基变形较大时,应相应加大起拱值。

5∙ L 10- 6箱形环墙宜沿环向间隔5〜6m设置横隔板_(J

5∙L10∙7基础周边的顶面标高(考虑地基变形后)宜高出地面 不小于300mm;基础周边应设置环形水沟和散水坡。

• 5, L 10.8罐底检漏管作法详见本规定5. 2.10, 5规定_o

r钢水槽底板

-干铺黄砂30厚

」沥青砂绝缘层IOO厚

-分层振实的砂石垫层或弃入天然地基的碎石层

5- L 10

气柜基础示意

E Ie-I

5. L 11进出气管的地下阀门室宜对称布置。

5. L 12环墙配筋构造可参照本规定5-2.11中要求, 5∙ L 13为控制基础沉降可釆用水槽充水预压措施『注水预压 应缓慢进行，不得一次注满。每次注水高度不得超过Im,待基础沉 降观测点半数以上沉降速率小于5mm∕d时,再进行下一次加水• 软弱地基更应严格控制沉降速率和加荷速度。预压后,再陆续安装 水槽以上各塔节,

5.2钢制立式圆筒形储罐基础

5. Xl本节适用于储存各种液态的化工原料、中间产品或成品的 常压钢制立式圆筒形储罐基础的设计。

& 2∙2设计钢制立式圆筒形储罐基础时,应取得下列资料：

5. 2. 2. 1储罐直径、高度等几何尺寸、总重心标高、基础顶面中 心的设计标高、罐底拱升值；

S∙2∙2∙2储罐自重与物料重、物料名称与浓度（当物料有腐蚀 性时）、罐底温度；

• 5.2. 2. 3储罐基础的总图坐标位置；

  fri∣

  r≡ι

  
  

5.Z2.4建设场地的工程地质和水文地质勘察资料等。每个储 罐详勘点不得少于2个,勘探孔深度不宜小于储罐半径并不得小 于IOIn或钻至坚硬土层,还应给出土层中是否存在有利于排水的 条件；

&2.2.5预埋螺栓的位置、规格（或尺寸九

&2.3钢制立式圆筒形储罐基廊选型宜遵守下列规定：

5.2.3.1护坡式基础：用于地基为硬、中硬的场地，当承载能力 与沉降差都能满足要求且场地不受限制时采用。罐外护坡防护层 可采用块石、预制混凝土块砌筑或用素混凝土浇成（见图 5∙2∙ 3. I）_O

800—IOOO

■干铺黄砂

& 2・3.2环墙式基础：罐壁直接支承于钢筋混凝土环墙基础 ɪ

±o用于地基为中软、软或较不均匀的场地。该类基础适用于大型

储罐、高位储罐和浮顶罐等（见图5.2. 3. 2）₀

塑料滤网

钢储

20

1- 5%〜3* 5%

沥青封口

检漏管

环墙

设计地面

储鐵底板

■干铺黄砂

30厚

Ir-

≡∣

o

-沥青砂绝缘层80-100厚

■砂垫层     2300厚

L填料层（挖除耕土后分屋夯实回填）

^4

护坡式与环墙式基础均为柔性基础,其基础中部作法相同，自 钢储罐底板以下各层为:干铺黄砂（厚30）；沥青砂绝缘层（厚80〜 IO0）;中、粗砂垫层（厚不小于300）;填料层（素土分层夯实）•

5. 2, 4当地基软弱,不能满足沉降与沉降差要求时,可采用充水 预压、振冲碎石桩、摩擦桩等各种地基加固措施，当软弱土层不厚 时,还可采用砂垫层，加固须对整个基底范围内均匀进行,宜优先 18

采用充水预压方案并应严格控制加荷速度和沉降速率。

设计时应根据沉降计算值将基础标髙适当提高。管道连接应 在预压地基稳定后进行C_J对于沉降较大的钢罐,管道连接宜设计成 柔性连接。

在地震区建储罐基础时,如地基内存在液化土层，应采取部分 或全部消除地基液化的措施，

5. 2.5储罐基础计算应考虑下列荷载的基本组合:

5∙2MJ 永久荷载:钢罐自重（包括保温层及附件重）、基础自 重,分项系数取L2；

5. 2. 5- 2可变荷载,物料重、液压试验的水重,分项系数取L 2；

5, 2.6储罐基础计算包括地基承载力计算、地基变形计算、环墙 结构计算等_（J

等截面环墙式基础的墙宽可按下式计算:

方=（D九Q（S膏  G 7）

AL——环墙顶面至罐内物料最高液面高度 7_c ——环墙的重力密度ΛN∕m³_f,.

■

7_m——环墙内各层土的平均重力密度,kN∕m七

h —环墙高度,m°

1

NC=GQW7w力w+5∏⅛7_tιΛ)KR     (5, 2* 8)

式中N_C——沿环墙单位高度的环向力设计值,kN∕m;

水的重力密度，可取9.8kN∕m七

环墙顶面至罐内充水最高液面的高度,m;

环墙侧压力系数，一般地基可取O_t 33•软土地基可 取 0.5;

R——环墙中心线的半径

pw`rg——水及环墙内各层土自重的分项系数,分别取 LLLO,

5. 2.9环墙的环向钢筋截面面积可按下式计算：

A_S=宇

丿y

式中Λ_s——沿环墙单位高度的环向钢筋截面面积.mm¾

——重要性系数,取Ls

Λ——钢筋抗拉强度设计值,kN∕mm²_o

5・2.10基础构造宜遵守下列规定：

• 5.2. 10. 1基础顶面应自罐中心预先起拱,起拱高度宜为(15% r ■

〜35%)R或按设备要求取值，当地基变形较大时,起拱宜取大值,

5. X 10, 2护坡式基础护坡坡度宜为1 : L5_o当采用混凝土或 碎石灌浆时,厚度不宜小于100mm；当采用浆砌毛石时,厚度应不 小于20Omm_o护坡施工应待储罐充水试压后进行，

• 5.2. 10. 3环墙式基础埋深(以沉降基本稳定为准)应大于土壤 冻结深度且不宜小于80Omm_O在地震区,埋深不应小于L Om_D I

& 2. 10. 4钢筋混凝土环墙宽度b不宜小于25Omm,罐壁宜置 于环墙顶面中心处;环墙高度h可取L 0〜2∙ 5m,宜为储罐高度的

1/5—1/10,地基均匀性转差时应取大值，

5. 2- 10.5钢筋混擬土环墙应沿罐周每隔10~20m均匀设置 φ30的检漏管,从干铺黄砂层中穿越环墙，出口处应设置卵石过滤 层和塑料滤网。该检漏管以不小于5%的坡度坡向外侧，出口应高 于设计地面,详见图5∙2∙3∙2°

5∙2∙10∙6地震作用或风荷载较大地区,应沿罐底周边埋设锚 固螺栓,未设钢筋混凝土环墙时,应在罐底设钢筋混凝土板固定锚 B螺栓。’

& 2- 10< 7 其他构造作法可见本规定5.L Io_t 1〜5.L 10. 4及 5.1- 10. 7款。

5. 2.11钢筋混凝土环墙的配筋应按计算配置并应满足下列构造 要求（参见图5.2-11）：

F'

竖向筋搭接

拉筋¢8 @500

竖向筋

环向筋

附加环向筋

:M

5.2-11环墙模板配筋

E□

& 2.11- 1环向总配筋率不应小于0.4%；环墙顶、底应各附加 I

两根直径不小于12mm的环向钢筋，间距不应大于20OmnIO

5. 2. IL 2环墙竖向配筋率不应小于O- 10%（每侧），钢筋间距 不大于25Onln1（以环墙中心计），当墙高不大于2m时,钢筋直径不 应小于10mm；当墙高大于2m时,钢筋直径不应小于12mm,竖向 钢筋上下端宜为封闭式。

5∙ X IL 3环向受力钢筋接头宜采用焊接连接或机械连接,接 头应互相错开,同一截面接头不得超过50% _O

5. 2, 12当储罐内储存物料的最高温度高于95C或有隔冷保温 要求时,应在罐底设置保温绝缘层，             ¹

5. 2.13储罐基础沉降观测点宜沿罐圆周约IOm间距均匀布置,

注意在充水预压及投产使用期间及时进行沉降观测。

5.3球罐基础

5∙3∙1本节适用于化工、石油化工行业储存各种气态、液态物料、 由钢柱和斜拉杆支承的钢制球形储罐基础的设计。

5- X 2设计球罐基础时应取得以下资料：

5∙3∙2∙1球罐基础的总图坐标位置、基础顶面的设计标高、物 料名称和浓度（当物料有腐蚀性时

5.3∙2∙2建设场地的工程地质和水文地员勘察资料；

5∙ 3.2. 3由设备专业提供的基础柱墩顶面荷载（包括竖向荷载 和水平荷载），或提供下列数据按本规定附录A计算：

球罐各部分几何尺寸，支承方式;

球罐自重（包括附件及支承重、保温重）、物料重、液压试验时 的水重，

5. 3.3球罐基础选型宜遵守下列规定：

&3.3.1当地基为硬、中硬场地,抗震设防烈度不高于7度时, 宜采用在每个钢支柱下设置独立钢筋混凝土基础o

5. 3. 3. 2当不满足本规定5.3.3.1的条件时『宜采用钢筋混凝 土多边形或环形基础;也可采用由连梁连接的独立基础。

5.3.3∙ 3釆用桩基时,应与支柱同轴布桩,避免偏心,桩台用连 梁连接C_J

5-3.4球罐基础计算应考虑下列荷载，

5.3.4.1永久荷载：球罐自重（包括保温重、支柱和拉杆重、附 件重）、基础自重、基础上的土重&分项系数取L2∙

5∙3∙4∙2可变荷载5物料重、液压试验时的水重,分项系数取 L 2;风荷载、雪荷载,分项系数取L 4;雪荷载的罐顶积雪分布系 数取0.4,

5∙3.4∙3水平地震作用,按抗震计算水准B计算,分项系数取

1∙ 05;风荷载和地震作用应分别考虑A.B两个水平方向的作用

(见图5・3. 4).

风荷载、地震作用计算方向

注:抗震计算水准见《构筑物抗震设计规范》(GB 50191-93)第5. L 5.1

款令

AS ——风荷载体型系数,取0.4;

球罐附件增大系数,取Ll;

DO——球壳外直径(有保温层时为保温层外直径),mm J

βz——球罐中心处的风振系数;

WO——基本风压ΛN∕m²_σ

&3.6球罐基础可不考虑竖向地震作用『水平地震作用可按单质 点单自由度体系计算：

(5* 3.6)

式中⅛——水平地震作用标准值,kN,作用于球罐形心； 的 ——相应于结构基本自振周期的水年地震影响系数； G_E——地震时结构总重力荷载代表值,kN,

5.3. 7球罐基础计算宜考虑下列荷载的基本组合：

5∙3∙7.1正常操作条件下：由永久荷载、物料重、雪荷载、风荷 载组合；风荷载组合系数取LS

& 3.7・2液压试验条件下：由永久荷载、液压试验时的水重、风 荷载组合;基本风压值取0・15kN∕m²;

5∙3∙7∙3地震作用条件下：由永久荷载、物料重、水平地震作 用、风荷载组合；风荷载组合系数取0.25_O

• 5. 3.8球罐基础的计算应包括地基承载力计算、地基变形计算、 基础内力与配筋计算。

  l≡

  
  

当地基承载力标准值不小于20OkP勇压缩层范围内无软弱层 时可不作地基变形计算。

5.3.9地震作用条件下，圆环形基础底面与地基土之间零应力区 面积不应大于基底面积的1/4,验算方法见附录B“

& 3* 10多边形或环形基础可按基底均布荷载作用下的倒置圆弧 形连续梁计算,梁上荷载即地基净反力（扣除基础自重和土重）『基 础柱墩承载力应按偏心受压构件计算。

5.3.11球罐基础构造除满足本规定第3章要求外，尚应符合下 列规定*

5* XlLI基础埋深不宜小于L5m（基岩除外）；

5.3.1L2基础柱墩截面中心应与球罐支柱中心重合； ■

• 5. 3.11. 3基础柱墩竖向钢筋不宜小于机4,间距不宜大于 200Inm.箍筋直径宜采用恃,在地脚螺栓埋置范围内间距应采用 IOOmm.其他部位为20Omm_o抗震设防烈度大于等于7度的地区, 箍筋间距均应采用IOOmm_tt

  l≡i

  
  

& 3・IL 4 当采用环形基础时，底板边缘厚度不得小于 25Omn1,悬挑长度与根部厚度之比应不大于2.5,

底板受力钢筋由计算确定,其配筋率不得小于0.15%;径向 钢筋与环向钢筋的直径均不宜小于M2,间距不宜大于20Omm_o

环梁配筋由计算确定,环梁上、下侧钢筋的最小配筋率均为 0∙2%,直径不宜小于/4,箍筋直径不宜小于枫，间距不宜大于 20OmmO

6换热器基础

• 6, 0.1本章适用于卧式列管式换热器基础的设计,对于类似结构 的喷淋式蛇管换热器、套管式换热器基础的设计,也可参照使用，

I

• 6. 0- 2设计换热器基础时'应取得下列资料：

6<α2∙l换热器及附件的自重、操作重、充水重和重心标高身

6・2-2抽芯力或管束自重（即清洗抽拉时的重量）；

6.0, 2. 3换热器滑动端和固定端支座轮廓图（即模板图）、基础 顶面的设计标高、地脚螺栓的位置、规格、二次灌浆层厚度；

6∙0∙2∙4换热器滑动端底板及基础滑动墩顶部预埋板的材质

及接触面加工要求多

6,0∙2∙5换热器基础在装置中的坐标位置；

6.2. 6建设场地的工程地质和水文地质勘察资料令 L

6. 0. 3换热器基础由两个支墩（固定墩、滑动墩）和底板构成,基 础选型宜符合下列要求（见图6.0.3）：

换热器基础的三神型式

6,6 3.1当固定墩和滑动墩相距较远,底板承受的水平力及力 矩较小时『可采用分离式基础;

矩较大时,可釆用整体式基础:

6∙0.3∙3当固定墩和滑动墩相距较远,底板承受的水平力及力

矩较大时,可釆用分离式基础并用连梁连结（下称连梁式基础）。

当换热器基础由三个支墩和底板构成时,可设计为整体式基

础*                              C

6顼.4换热器基础的计算包括地基承载力计算和基础支墩、底板 及连梁各部件的承载力计算『

6*0. S换热器基础计算应考虑下列荷载;

• 6. 0.& 1永久荷载:换热器自重（含管束、配管、保温材料和梯

子平台等附件重）、基础自重、基础底板上的填土重,分项系数取

1-2；

6.0. 5.2可变荷载:换热器内物料重、充水重、设备胀缩引起的 摩擦力，分项系数取L 2;风荷载,分项系数取L心抽芯力，分项系 数取11;

• 6.Q.5.3水平地震作用,按抗震计算水准A计算,分项系数取 l,05_π

6. 0. 6换热器胀缩摩擦力Pt标准值按下式确定:

R =四邛£2芹   （kN） （6. o. 6）

-M

式中GI——换热器:自重标准值,kN；      一 "

L

ɪ

Ql——正常操作时,换热器内物料重标准值,kN；

“——换热器滑动端底板与基础滑动墩顶部预埋钢板之 间的摩擦系数_（I

钢板与钢板间取μ=0.3↑潮湿地区取0. 4。

当釆用其他材质时,须据实际情况取值_（J

胀缩摩擦力R为一对大小相等、方向相反的力，作用于基础

滑动墩和固定墩顶面支座处。

• 6. 0.7抽芯力R标准值按下式确定:

  Pb=Gb (kN)

  
  

  (6・ 0< 7—1)

  
  

式中Gb——设备检修时,被抽拉的管束自重标准值，kN； 当有适当的抽拉设备且有经验时『抽芯力Pb可按下式确定:

重叠式布置的换热器,仅考虑最上一台设备的抽芯力。

抽芯力A作用于设备中心线，全部由基础固定墩承担，并对 两个支墩产生一对竖向力Nb（见图& 0,7）.

式中h^f——设备中心线与基础支墩顶面的距离’m；

L——基础固定墩与活动墩的距离

Fb

L

固定墩

图0-7 抽芯力爲对基础的作用

6・0.8换热器基础计算时应考虑下列荷载的基本组合：

6.0∙8∙l正常操作条件下，由永久荷载、物料重、设备胀缩摩擦 力、侧向风荷载组合，可变荷载组合系数取0. 85；

6∙0∙8∙2检修条件下，由永久荷载、抽芯方组合；

6∙ 0. 8. 3充水试压条件下+由永久荷载、充水重、风荷载(Vv^r =

O. 15kN∕m²)组合；

6.0.8∙4地震作用条件下，由永久荷载、物料重、水平地震作用 组合•

6∙0∙9整体式基础和连梁式基础在验算地基承载力时,可不考虑 设备胀缩摩擦力.

6∙α Ia基础支墩应按偏心受压构件计算与配筋,最小配筋率宜 为

O-11基础连梁的内力计算宜按表6. 0.11进行,连梁配筋应按 偏拉或偏压构件进行计算，

表6. fr. 11墓础建梁内力计算表

正常操作条件下    检修条件下    地震作用条件下

r

Mb=Pb ∙ A

I

ME = FE ∙ h

注:FE为地震作用，

整体式基础的底板内力可参照表6. O_BlI计算.

6∙0∙12换热器基础构造应满足下列要求：

• 6, th 12.1支墩截面宽度应比设备支座底板两侧各长IOOmm, 且不宜小于30Omm _o

6∙0∙12∙2支墩顶部宜设置埋入式地脚螺栓,螺栓型式宜采用 直钩式、爪式和锚板式，

6∙0∙12∙3固定墩顶面应设置二次灌浆层,滑动墩顶面应预埋 厚度不小于IOmm的钢板或按设备要求设计，

6*0. 12. 4基础底板连梁截面尺寸宜大于梁的跨度L的1/6*

7工业炉基础

• 7. 0.1本章适用于各类管式炉、裂解炉、转化炉、气化炉等各类工 业炉基础的设计。

• 7. 0.2设计工业炉基础时,应取得下列资料：

7∙ 0. 2. 1在竖向荷载、风荷载、地震作用和温度分别作用下,通 过炉体支柱柱脚传递于基础顶面的效应值（竖向力.水平力和弯 矩）§

7* 0∙ 2* 2炉体基本自振周期（S）;

7∙"2.∙3工业炉基础在装置中的坐标位置,基础顶面的设计标 高,基础顶面的温度；      _Z

7.0.2.4建设场地的工程地處和水文地质勘察资料。

7.0. 3工业炉基础可釆用下列三种型式：

NO* 3. 1炉架支柱由设有连梁的单独基础支承；

7∙0∙3∙2炉架支柱由环形基础或十字型条形基础支承；

7.0∙3∙3炉架支柱由筏板式基础（方形、矩形或圆形）支承。

• 7. 0.4工业炉基础选型除按照设备要求外宜遵守下列规定：

L O- 4- 1于抗震设防烈度为8度、9度地区的软弱地基上建造 工业炉基础时,宜釆用筏板基础或桩基（加连梁、

7顼・4・2于抗震设防烈度为6度地区、地基承载力标准值不小 于20OkPa时,可采用单独基础。

7- 0.5工业炉基础计算应考虑下列荷载］

7∙ 0.5. 1永久荷载:竖向荷载,分项系数取L丄当其荷载效应 对基础结构构件承载力有利时,其分项系数取1,0；

• 7. 0. 5. 2可变荷载：风荷载、温度作用,分项系数分别取L 4、 1.2；

7∙0∙ 5∙3地震作用，按抗震计算水准B计算，分项系数取

L 05 —

• 7. 0-6工业炉基础计算应考虑下列荷载的基本组合，

7.0.6.1正常操作条件下，由竖向荷载、风荷载和温度作用组 合,组合系数取1.0;

7∙0∙6∙2地震作用下，由竖向荷载、20%风荷载、温度作用和地 震作用组合。

立式炉（箱式炉）应在两个主轴方向分另U考虑水平地震作用。

• 7. 0. 7工业炉基础的计算包括地基承载力计算和基础构件承载 力计算；当地基土承载力标准值小于13OkPa或均匀性较差时,应 进行地基变形计算。

  IE

  -J ■

  
  

7. 0,8地震作用条件下，基础底面与地基土之间零应力区面积不 应大于基底面积的1/4;环形基础验算方法见附录

7. 0.9柱下环形或十字型条形基础可按基底均布荷载作用下的 倒置圆弧或直线连续梁计算。柱下筏板基础可按倒置楼盖或弹性 地基板计算,梁板上的荷载即地基静反力（扣除基础自重和土重儿

基础柱墩承载力按偏压构件计算_t>

L 0.10筏板基础底板厚度不得小于500mm,悬挑长度不宜大于 L 5m,板宜采用双层配筋;基础埋置深度及其他构造要求同本规 定 5∙ 3. Il_o

7. 0∙ 11工业炉基础周围,地面应有排水设施,排水坡度不应小于 0-01_t>

7.0.12当基础顶面设置有烟道等高温设施时,应由炉窑专业提 出对基础材料的要求C_J

空分装置冷箱基础

8- æi本章适用于有冷量导出的空分装置冷箱基础的设计_CS

• 8. 0,2设计冷箱基础时,应取得下列资料：

8* 0. 2- 1工艺条件图。包括设备布置、冷箱几何尺寸和箱底标 高、冷箱设备总重、物料重、配管等附件重、隔冷填料重、冷箱底的 温度、地脚螺栓的位置和规格、安装要求等；

& 0* 2. 2 冷箱基础在装置中的坐标位置、基础顶面的设计标 高；

8∙0∙2.3建设场地的工程地质和水文地质勘探资料。

8∙0.3 基础选型宜遵守下列规定：

& 0. 3.1大块式实体基础，宜设置在非冻胀性地基上，如基岩 或砂卵石、中粗砂等土层上；ʃ

8・0・3. 2地下设置通风孔和强制通风系统的基础,适用于因工 艺要求基础顶面必须布置于地下的情况。在装置运转过程中,强制 通风系统应经常开启_（J

&0.3.3地面上设置通风孔的基础，在实体基础高出地面范围 设置若于孔径不小于20Omrn的通风孔，也可安装强制通风系统, 在事故状态下送热风，

8∙0*3∙4钢结构架空式基础,在实体基础上,用型钢将冷箱架 起,型钢间形成通风通道。

8∙0.3*5框架式基础十框架柱支承于钢筋混凝土底板上,该底 板顶位于地面以下1∙ 5m,并用粗砂填至地面_tj

8.0∙3.6柱墩架空式基础,基础地面以上用柱墩架空冷箱，

& 0. 4冷箱基础宜建造在非冻胀土地区或地基土言水量较少的 位置,不宜建在低洼积水和地下水位较高的位置.

当冷箱基础建造于高压缩性地基上时，应采用桩基等地基处 理措施,防止有害的沉降及偏沉•

■I

• 8. 0.5冷箱基础计算应考虑下列荷载：

永久荷载:设备重、隔冷填料重、基础自重,分项系数 √

取L2；

• 8. 0. 5. 2可变荷载:物料重,分项系数取L 2;风荷载、雪荷载, 分项系数取L 4；

8∙0M∙3大块式实体基础可不考虑地震作用,框架式和柱墩架 空式基础可按单质点体系计算地震作用,抗震计算水准A_(J

• 8. 0.6冷箱基础的计算应包括地基承载力计算和变形计算、隔冷 层热工计算、框架式与柱墩架空式基础构件的承载力计算等。

  -≡^l 1・■・

  
  

隔冷层热工计算方法见附录C_O

• 8. 0. 7基础设计中必须采取有效的隔冷、散冷、防水、排水措施。

基础顶面至隔冷层底面范围内，严禁采用易燃材料口

& 8地面上设置通风孔的基础各层构造可按图& 8设置并 应遵守下列规定：

f ^C2。防渗抗冻配筋细石混凝土

50〜IOo厚

〜300

■C20防渗抗冻配筋混凝土

5 K5⅛

8.0. 8* 1基础面层为厚50〜IOQmm C20细石混凝土并配以间 距IOO的钢筋网。混凝土抗渗等级不应小于P12,抗冻等级不应小 于FlOO,表面标高偏差不大于5mm。钢筋网直径由计算确定,强 度不足时应设置小梁。

• 8. 0.8. 2隔冷层宜采用树脂类的憎水膨胀珍珠岩制品,厚度根 据热工计算确定并不得小于30Omm_o

憎水膨胀珍珠岩的密度不宜大于220kg∕m³,导热系数应小于

O. 062W∕m・k,抗压强度应大于（λ 4MPa,含水率应小于5%_o

8・0. 8.3隔冷层周边应设20mm、厚1 : 2的防水水泥砂浆。

8∙0∙8∙4 基础釆用C20混凝土浇注，其抗冻等级不得小于 FlOO,抗渗等级不得小于P12.基础周边配以直径不小于14mm、 间距不大于20Omm的钢筋网，顶部周边配以直径大于22mm的 粗钢筋『

& 8. 5 通风孔可预埋200〜30Omm钢管，中心间距宜取5G0 ~600mm通风孔至隔冷层底的净距离不宜小于200mm,通风孔 宜设0∙5%〜L0%的坡度。

8.0.9在基础隔冷层顶面及底面应设置测温点。

8. 0.10基础周围应设置排水沟;与基础不相连的沟宜作成混凝 土明沟，不宜砖砌，不宜作盲沟；空分设备排液管沟不得兼作排水 沟。

基础四周应设置混擬土护坡；当基础靠山时，应作截洪沟；整 个区域必须排水畅通C_J

8. 0-11基础施工养护中应采取有效的降温散热措施，以防止因 大体积混凝土的水化热产生的裂缝。

附录A球罐基础顶面荷载计算

A_t 0.1重力荷载作用下,单个支柱的竖向荷载设计值、

A. 0. L 1正常操作条件下:

P — ZGGlk + yQιQιk + y<⅛3Q3k    ZA _{π I I}

-T 1 —                                kA. U. 1. 1 √

n

Qk——雪荷载标准值,kN；

7g.∕qi.∕qs——球罐自重、物料重和雪荷载的分项系数,分

别取 L2a∙2.1-4;

F_I——正常操作条件重力荷载作用下单个支柱承受的竖

，向荷载设计值,kN； M——球罐支柱数•

A.0.L2液压试验条件下：

式中 Qk——液压试验时的水重标准值ΛN₅

Zq₂——液压试验时的水重的分项系数,取1-2；

F₂——液压试验条件重力荷载作用下单个支柱承受的竖 向荷载设计值ΛN_o

A. 0. 2风荷载W4可视为作用于球壳中心的集中水平荷载,可将 该荷载平移作用于支柱和拉杆的上端连接处并产生一个倾覆力矩 （见附图 A* 0* 2 J1）:

MWl

(A. 0∙ 2—1)

式中M_vr——风荷载倾覆力矩设计值_JkN-In；

7_qw ——风荷载的分项系数,取1*4；

A₂——罐体中心水平线至支柱与拉杆上端连接处的距 离＞m_o

A. 0.2.1风荷载倾覆力矩作用下,单个支柱的竖向荷载设计 值按下式计算：‘

式中FE——风荷载倾覆力矩对，支柱产生的竖向荷载设计值， kN；当为负数时为压力，当为正数时为拉力；

R——支柱中心圆半径

位 ——支柱的方位角，（°）;按下式计算（见附图A.0∙2 —

2K

附

支,柱的方位角

A∙Q.2∙2风荷载集中水平力作用下，单个支柱柱脚处的水平

荷载设计值按下式计算

(Aq 2-5)

式中 H_wiT——风荷载集中水平力引起的顶拉杆对£支柱柱脚 处,即ʃ支柱基础顶面处的水平荷载设计值， kN；其方向为沿拉杆水平投影方向；

仿——拉杆的方位角(°),按下式计算(见附图A. 0. 2-3)_o

附

拉杆的方位角

当A向受力时：仿=(顶十§)亜°      (A∙0.2-6)

Z n

当 B 向受力时：^_j=7-          (A. 0.2 — 7)

注表示拉杆在甘至180。范围内的顺序号；

C=J 十 Lj=O*L2、3......

A∙O∙2∙3风荷载集中水平力作用下,单个支柱柱脚处的竖向 荷载设计值按下式计算：

FsM姐帮 (A.O. 2-8) n/tein —

式中 "——风荷载集中水平力引起的丿拉杆对，•支柱柱脚 处危卩，•支柱基础顶面处的竖向荷载设计值， kN；

基础顶面至支柱与拉杆上端连接处的距离，即拉 杆高度,m；

A∙0∙3地震作用集中水平荷载效应也可视为作用于支柱和拉杆 上端连接处的集中水平荷载及倾覆力矩:

式中ζ ——地震效应折减系数,取0.45；

Ze——地震作用的分项系数,取L05；

M_E——地震作用倾覆力矩设计值,kN-m_o

地震作用倾覆力矩ME对，支柱产生的竖向荷载设计值、集 中水平力FEK对支柱柱脚产生的水平荷载设计值、竖向荷载设计 值按本附录A-2各式计算,仅把代以FEM 代以MEjQW 代以Ye_o

式中 4r——基础底面与地基土之间零应力区的面积,mL

的面积可由下式求出:

当—≤0. 527666 时: ^rI

式中&—AT弧夹角的一半（弧度），见附图B_（J

附图B偏心荷载作用下环形底面压应力

Q可由下式求得:

18δ^{arc COSe}

当—>0. 527666 时： ^rι

Λr = g(2^—sin2C-g(2g—siτι2g) (B-6)

式中 COS_jS=-COsa ^r4

导' 奇:

⅜ -^B

由于热工计算的基本参数取值存在误差，因此一般计算取近一 似的平壁稳定热传导的方法,可建立以下公式：

q=為                   存) (C-I).

式中_q——单位面积传热量.W∕mS

憎水珍珠岩导热系数 A_I = O_e 062 W/m ∙ K 基础混凝土导热系数 为=L 6268 WAn < K 基础各部位温度，C,见附图C； 基础各部位厚度,m,见附图B； 自然通风孔混凝土表面处空气的传热系数 α=lL 62 W∕m² ∙ K

O O

附图C冷箱基础热工计算简图

其中：&可定为O- 300m；

為为空气温度，可定为20C;

如为基础表面温度，在正常使用状态下可取一2(ΓC°在事故 状态下需设计人员调查后确定。当漏液较严重时可考虑定 为一 7(ΓC--IOor_O

将公式(C-I)分解或两个联立方程：

式中仅有顷稣M三个未知数，可先假定畐3m进行计

算,求出坛有后代入(C一D式即可求出q值。

/I与伏中用的是热力学温度K(开尔文)盘的单位为摄氏度。

因摄氏度加273就等于热力学温度,而公式中用的是温差,摄氏度 之差就等于热力学温差,所以i可直接用C代入,得岀的&的单 位是'C也是K,

附加说明本规定提出单位、主编单位和

主要起草人

F

提出单位=化工部建筑设计技术中心站

主编单位：中国寰球化学工程公司 湖南省化工设计院

起草人：杨文君朱渥恩

审核人：范迪恩张大德

化工设备基础设计规定

HG/T 20643 — 98

条文说明

L O-1由于化工、石油化工装置内各类设备基础的种类、数量和 材料消耗多,设计工作量大，目前尚无统一规定。工程中常因设计 概念不清盲目加大尺寸『增多配筋,造成浪费或因设计错误发生事 故而影响生产•因此,有必要统一设计方法，以达到安全可靠、经济 合理、确保生产的目店丄

本规定适用于各类常见设备基础，即独立设备基础;楼层上的 设备基础不属本规定范畴。

塔类设备基础、活塞式压缩机基础和离心式压缩机基础的设 计已有下列专门规定,本规定不再赘述•

GB 50040-96

SHJ 30-91

准九

L 0.2设备基础设计的成功与否,与工艺和设备专业的密切配合 关系极大,土建专业人员应深入了解设备的工作特性、安装和检修 情况、荷重、地脚螺栓、方位以及对基础设计的要求等“

3 —般规定

3. 0. VX 0. 2设备基础上安装着价格较为昂贵的生产设备,若出 现问题将危及生产,其后果严重,故安全等级一般取二级,基础宜 采用整体性较好的现浇素混凝土和钢筋混疑土结构。

3. 0-6基础地下部分的钢筋保护层厚度根据《工业建筑防腐蚀设 计规范》确定为50mm,地上部分应遵照有关规范自行确定。

3*0,14腐蚀性介质应考虑作用于地面的介质和污染土、地下水 对基础的作用。

4.0”机泵类设备包括各类压缩机、鼓风机、通风机和工业泵等。

工业泵为输送各类液态介质的动力机器;压缩机、鼓风机、通 风机为压缩和输送各种压力的气态介质的动力机器。

工业泵的型式主要为离心式,也有轴流式、往复式等•工业泵 一般功率较小,重量较轻,扰力不大,机器转速为1500或3000r∕ mirI_a据资料分析,当功率小于50OkW时,一般机器质量小于2、

扰力小于2kN,可不作动力计算，

压缩机分类有：容积式压缩机和透平式压缩机。容积式压缩机 主要为活塞式压缩机,还有螺杆式、滑片式、隔膜式、摆动式等。后 几类压缩机均为小型压缩机，一般功率小于150kW,其扰力也较 小,振动不大,可遵照本规定设计•活塞式压缩机中•立式压缩机因 其底板尺寸较小,故以此确定的基础尺寸有时不能满足振动要求，

透平压缩机分离心式和轴流式两类,其输送气体压力大于3・5 大气压且功率大、转速高.

与透平压缩机工作方式类似、依输送气体压力不同有通风机 和鼓风机。离心式和轴流式通风机输送气体压力低于150O_mm水 柱,功率小、转速低、扰力也较小,一般可设在加厚的地坪上,不做 基础•离心式鼓风机的气体压力、功率、转速、扰力均介于压缩机和 通风机之间_O透平压缩机和鼓风机当功率小于50OkW时一般其扰 力小于IOkN,转速大于1500r∕miιι,置于块式基础上时可满足振 动要求，

当上述机泵采用块式基础且满足不作动力计算条件时,可遵

¹                                                                    ∙            J

照本规定设计。

5槽、储罐类设备基础

5.1气柜基础

5.1.1本节适用于直升式（有、无外导架）或螺旋升降式钢制低压 湿式气柜基础的设计?不适用于预应力钢筋混凝土水槽等非金属 气柜基础的设计,也不适用于储存毒性和危害极大的气体，

钢制低压湿式储气柜是目前我国众多行业用于气体的储存、 57

缓冲、混合、稳压的主要设备“其构造简单,便于管理•

气柜的钢水槽一般做成圆形满堂水槽,也有极少数特大型气 柜做成环形水槽，以利于地基处理时节省投资_(I

& L 4.5. L 7气柜的垂直荷载主要是水槽内的水重,通过钢水槽 底板传递于基础与地基上，当软弱地基处理或布桩时,应对整个基 础作用范围进行,不能仅处理环梁部位，以防止槽底中心部位沉降 过大,破坏槽体。

当气柜均匀下沉过大时,会造成进出管道与水槽及阀门室池 壁连接处破坏,不但影响生产,还会发生事故.

如果气柜基础偏沉,气柜倾斜到一定程度时,导轮会在轨道上 卡轨,钟节和钟罩升降受阻;严重时导致水封槽密封失效，过大的 地基变形将造成槽底钢板开裂,大量漏水•某化工厂曾发生气柜基 础偏沉,导轮卡轨,甚而导至气柜爆炸的事故。因此,本规定限制基 础偏沉在2* 0%°以内，而控制偏沉最有效的办法就是尽量减少绝 对沉降量，    L

5-L 5设备自重均包括保温和附件重,附件包括操作平台、栏杆、 扶梯、配管等(下面各章均同)。在北方髙寒地区气柜外侧周边采用 墙体保温_C)

5.L6风与雪荷载引起的应力所占比重极小,故可不予考虑• 因基础面积较大,地震作用在基础计算中可不考虑，

5* L 9矩形、工字形环梁外侧受主动土压力作用时,环内侧有被 动土压力作用,本规定忽略二者数值上的差另L视为相互抵消C_J

5∙ L 10基础底板表面于铺黄砂层是为了使钢水槽底板能与基础 均匀接触,而且施工时焊接水槽底钢板时不会破坏沥青砂层。设置 沥青砂层是为了防止地下潮气对水槽底板的腐蚀。

沥青砂绝缘层在雨季或冬季不便施工时,可改用混凝土薄板0 基础施工应遵照《金属焊接结构湿式气柜施工及验收规范》 (HGJ 212-83)。

5. L 11阀门室埋置较深,对称布置是为了减少不均匀沉降•

5.2钢制立式圆筒形储罐基础

5< 2,1用储罐储存的液态化工物料很多,可分为化工原料、中间 产品和化工成品三大类,油罐是其中的一种.本节适用于常压、立 式、圆筒形、钢制储罐基础,不包括卧式罐、球罐、方形罐、非金属罐 和架高储罐等基础的设计。

钢制储罐较非金属储罐有施工检修方便、不易泄漏、加热温度 不受限制、投资小等优点。钢制立式圆筒形储罐中，自支承式锥顶 储罐在我国多用于中小型罐;拱顶（固定顶）储罐强度高,耗钢量 少,广泛应用于石化、化工各部门；浮顶罐及内浮顶罐具有减少液 体蒸发损失和空气污染、安全、延长储罐寿命等优点•

5. 2. 3 储罐（如油罐等）因量大面广,一般设计成柔性环墙式基础 较为经济,允许有较大的均匀变形。环墙基础的作用除阻止储罐底 板下面的土或填砂向外济出流失而沉陷外,可使整个罐底均匀下 沉,避免局部沉降过大产生的底板应力集中『

护坡式基础要求条件较为严格,工程中应用较少#

工程中还曾釆用钢筋混凝土外环梁基础和装配式环梁基础, 因无明显优势,本规定未予列入.

5.2.4充水预压法简单、可靠且经济,但要注意分级荷载量和间 隔时间,避免发生事故,参见本规定5. 1.13_Q

对于环墙式基础的地基加固,须对整个基底均匀加固,不能只 对环墙底面加固。如某机场油罐环墙基础的设计『采用仅在环墙下 设计桩基，投入使用后，因基础中部沉降过大,造成油罐底板拉裂 事故_CJ

5. 2,5《构筑物抗震设计规范》（GB 50191-93）第19. 2, 3规定 常压立式圆筒形储罐只进行罐壁轴向应力的抗震验算,所以本规 定对于直接支于地面标高的立式圆形钢储罐不考虑地震作用。

5. 2. 7、& 2. 8 储罐大多装油，故γ_l<γw.计算环梁宽度b时,

(5.2.7)式用n;计算环向力NC时，(5.2.8)式用f(即充水状

态),均偏于安全。若遇r_L>rw时子应将n*S在两式中互换◎

(5.2. 7)式中g的计算,对于浮顶罐仅含罐壁自重,而对于拱

预罐(固定顶罐)和内浮顶罐,还应包括顶盖重量，

基础施工可参照中石化行业标准《石油化工钢储罐地基与基 础施工及验收规范》(SH 3528-93)_Q

5. X 10为防止检漏管堵塞,故设置卵石过滤层和塑料滤网。塑料 滤网可防锈蚀,耐久性好.

5.2.11环墙基础配筋宜采用细而密的钢筋，以防止施工时因水 化热或混凝土收缩徐变而产生裂缝。

5.3球罐基础

5.3」钢制球形储罐广泛应用于石油、化工、冶金和国防工业,作 为大容量的有压储存容器,主要用来储存石油液化气、液化天然 气、液氨、液氧等易燃、易爆或有毒物料,若遇地震,次生灾害严重, 故基础设计应特别注意安全•

乩3・2球罐基础上的荷载由球罐支柱与拉杆传来,应由设备专业 提供•为方便设计,本规定附录A提供计算方法,一般仍应由设备 专业计算并提供•

5・3.6球罐构架的侧移刚度可按国标《构筑物抗震设计规范》 (GB 50191-93)计算,并以抗震计算水准B确定地震影响系数。

&3.10柱下多边形或环形基础设计参见《建筑地基基础设计规 范》(GBJ 7-89)第八章第三节。

6换热器基础

6. 0<1换热器种类很多。在化工工程中，应用最广泛的换热器为 列管式（管壳式）换热器，该换热器结构可靠,经济合理，易于制造 一检修夺

列管式换热器由许多管子组成管束，管束固定在管板上，管板 与外壳箍连在一起a

列管式换热器分卧式和立式两种,应用较多的为卧式。卧式换 热器由两个马鞍形支座支承在两个基础支墩上,其中一个为固定 端,另一个为滑动端.滑动端底板上设有椭圆孔，当设备因温度胀 缩时）可自由滑动#

其他类型的换热器,如喷淋式蛇管换热器、套管式换热器等应 用于不同场合,具有不同优势，只要其结构型式和上述管壳式换热 器相似，即可参照规定设计O

6.0.6换热器滑动端底板与基础滑动墩顶部预埋件之间的摩擦

I

系数，当材质为钢板与钢板时取0. 3,在潮湿地区钢板易锈蚀‘加 大了滑动端滑移区I摩擦力,故摩擦系数可取0.4,

当钢板上涂有聚四氟乙烯以减少摩擦力时，摩擦系数可取 0. 1,但考虑涂料磨损等影响，为安全起见『设计宜取3.

6. 0.9确定整体式和连梁式基础底板面积时,将两个支墩顶部所 承受的一对设备温度胀缩产生的拉力（或推力）平移至基底，因其 大小相等,方向相反,故相互抵消•但底板或连梁构件承受该水平 拉力（或压力）及平移产生的弯矩。

6. O-12滑动墩顶部预埋钢板给混凝土浇灌造成不便,可采用钢 板中部开孔的作法。

7工业炉基础

No.1工业炉是化工、石油化工等行业生产过程中的高温反应设 备和高温加热设备。由于工艺流程不同,原材料不同,故炉型多样, 有立式、箱型、圆筒型等_CJ因炉体温度高,大多设有耐火砖衬里,故 要求基础整体性能强,利于抵抗不均匀沉降_CJ

工业炉以多个钢支柱与基础顶面相连，温度一般不宜接传至 基础•

本基础不适用于卧式或立式燃烧炉（即焚烧炉）基础的设计。

7* 0.9柱下环形基础、十字型条形基础和柱下筏板基础的设计参 见《建筑地基基础设计规范》（GBJ 7~89）第八章第三、四节—

8空分装置冷箱基础

空分装置包括分储塔、液态空气吸附器、冷凝蒸发器、蓄冷 器等深冷设备,一般装设在一个大型保温箱内,箱内填满膨胀珍珠 岩保温材料,称为冷箱_（I本章适用于冷箱基础的设计_（J

8. 0*3冷箱内的设备在事故状态下,可能泄漏液态空气。此时若 有大量的冷量传至基础和地基土内时,含水的土将结冰膨胀,将基 础上顶开裂,设备偏斜,致使生产不能正常进行。

大块式实体基础不能阻止冷量传至地基，只可用于非冻胀性 地基。如广西某厂3200m³∕h空分装置、湖北某厂3350m7h空分 装置和某厂1500τn7h空分装置等的冷箱基础都曾设计成埋人地

下的实体基础'七十年代初均发生过地基冻胀事故,基础上胀分别 达 32mm、46mm、84mm G

地面上设置通风孔的基础，由于孔内空气流动可大量带走冷 量,地基冻胀危险大为减小,这是大块实体基础出事故以后普遍采 用的基础型式•但实体基础通风孔之间的实体部分仍可将冷量传 至地基，因此也不能绝对保险.如某厂改建后的6000m³∕h空分装 置冷箱基础即为地面上设通风孔的基础，1978年5月地基冻胀上 升22mm_（J后采用接管向通风孔吹蒸气的办法,才将地基内的冰溶 化,使基础沉降稳定。因此,该类基础在设备漏冷后应及时向通风 孔内送热风。

地下设置通风孔的基础必须经常强制通风,消耗能量较大,仅 在基顶标高与地面接近、不能升高时采用。

钢结构架空式基础通风面积大，自然通风良好，很少冻胀事 故n

框架式基础通风面积更大，可将冷量大量带走，防止地基冻 胀。但一般工艺专业不允许基础设置过高，因此框架应埋至地面下 L5m,柱周以砂充填。

柱墩架空式基础是将框架式基础地面以上部分用短柱墩代替 而成_（J湖南省化工设计院为株洲的湘江氮肥厂设计的冷箱基础就 采用这种型式,使用良好•

& 0.7国内外因空分塔下面采用有机易燃材料（如木材、油毡 等，遇火星燃烧引起空分设备爆炸事故曾发生多起，因此严禁采 用易燃材料C_J

8. 0.8基础本体混凝土经常处于负温下，应有抗冻要求,而含水 率直接影响抗冻性能，因此对混凝土应有抗渗要求•故混凝土应同 时具有抗渗、抗冻能力。

抗冻混凝土制作时,应于混凝土内加入加气剂，可使混凝土内 孔隙充满很多小气泡,能起到防水的作用§温度变化时还有一定的 弹性，使混凝土不致开裂,从而达到抗冻效果，

基础面层配置的钢筋网或小梁由计算确定，以承受设备自重.

8. 0. 10冷箱基础的事故原于地基冻胀。所以除做好隔冷、散冷措 施外,还要防止地基中含水量增加。

8. 0.11体积较大的混凝土,硬化时会产生水化热,施工时应采取 通风散热等措施.

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化工设备基础设计规定

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1998年5月