小型石油化工设备基础

小型石油化工设备基础

摘要：随着石油化工装置的大型化，设备尺寸及设备荷载加大，大多数石化项目都建设于地基条件较差的地区，凭粗糙的设计就不能完全确保设计的安全性，现通过几个实例，对一些静力设备的基础进行详细的设计。本计算中，重点对地震作用进行了分析，采用了一些相关的规范进行了分析。地震作用均采用底部剪力法，只在基础的荷载取值上有所不同。在工程设计上，按“建筑抗震设计规范”进行地震计算较为合理，而且，计算地震作用时，地震系数一般采用即可，计算偏于安全。

关键词：石油化工建（构）筑物荷载计算设备基础

一、化工、石化建（构）筑物的荷载

本规定主要针对直接作用（荷载）及部分间接作用所作出的规定，尚应由主导专业提出的荷载条件为依据，并以本规定为最小采用值。

1，荷载的分类：作用于建（构）筑物上的荷载，可分为永久荷载，可变荷载及偶然荷载。

2.温度作用：为在建（构）筑物正常操作期间，由于大气温度和工艺生产中温度的变化，使结构、设备和管道产生涨缩对结构产生的作用。卧式设备（包括卧式换热器）涨缩摩擦力标准值Pt（KN）：Pt=（G+Q）/2*

二、小型直立式钢储罐罐基础计算

1.采用标准规范

建筑抗震设计规范GB50011-2001

石油化工塔型设备基础设计规范SH3030-1997

建筑结构荷载规范GB50009-2001

2.设计条件

风荷载：基本风压W=0.74kN/m

场地条件：Ⅱ类场地，特征周期Tg=0.35s，fa=120kN/m2；

φ600钻孔灌注桩，单桩竖向承载力Ra=1100kN

地震设防：7度，αmax=0.08

设备荷载：空载标准值Gnk=122kN

操作总荷重标准值Gbk=275kN

充水总荷重标准值Grk=275kN

3.荷载计算：

a.竖向荷载标准值

设备空荷载：Gnk=122kN

设备操作总荷载：Gbk=275kN

基础自重：=623kN

b.水平荷载标准值：

风荷载：

沿高度作用的风荷载标准值（按石油化工塔型设备基础设计规范SH3030-1997公式）Wk=βzμsμzμr（1+μe）（D0+2δ2）W0

式中μe=0.26 μs=0.6 μr=1.0

基本自振周期：

由于：h2/DB/6

故Pmax=2FB/（3La）

Pmax=144.2kN/m2

检修+抽芯

P=Fc/A=60.4kN/ m2

Pmax=P+Mc/Wy=202kN/ m2 不满足

横向：

操作+地震

P=FD/A=62.5kN/m2

Pmax=P+MD/Wx=98.2 kN/m2

稳定性演算：

纵向：

M倾=736kN.m

M抗=467X1.8=841kN.m

K=M抗/M倾=1.141.6

结论：

基础的纵向地基强度和稳定性不能满足，建议将两个基础底板纵向连成整体，减小抽芯力的影响。

四、结束语

本文从塔型设备和卧式设备的基础计算，说明了石油化工方面小型设备基础的计算，现实中，还存在一些其他很多种的设备及结构形式，计算原理大致相同，并参看相关方面的规定。比如：石油化工离心压缩机工程设计规（SHT3144-2004），石油化工离心泵基础设计规范（SHT3057-2007）等等。另外，各规范对同一意义上的规定可能有所区别，这时按较大值取。