框架中塔器设备设计计算探讨.pdf

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1、第４６卷第１期石油化工设备Ｖｏ．ｌ４６Ｎｏ．１２０１７年１月ＰＥＴＲＯ-ＣＨＥＭＩＣＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴＪａｎ．２０１７文章编号：１０００-７４６６（２０１７）０１-００３４-０６框架中塔器设备设计计算探讨张艺澄（中国昆仑工程公司，北京１０００３７）摘要：ＮＢ／Ｔ４７０４１—２０１４《塔式容器》中有裙座自支撑金属制塔器的计算方法，对其他支撑形式塔器没有给出明确的计算方法。针对此问题，通过对塔体受力特点的分析及钢制设备抗震设计的分析研究，确定了框架中塔器的自振周期、地震影响系数，并进行了载荷计算和应力评判。关键词：塔器；框架；设计计算；抗震计算中图分类号：ＴＱ０５０．２；ＴＥ９６２文献标志

2、码：Ｂdoi：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００-７４６６．２０１７．０１．００７DiscussionaboutDesignofColumnsinFrameZHANGYi-cheng（ＣｈｉｎａＫｕｎｌｕｎＣｏｎｔｒａｃｔｉｎｇ＆ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００３７，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＴｈｅｒｅｉｓｊｕｓｔｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｂｏｕｔｓｔｅｅｌｖｅｒｔｉｃａｌｖｅｓｓｅｌｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙｓｋｉｒｔｉｎＮＢ／Ｔ４７０４１—２０１４，ＶerticalＶesselsＳupportedbyＳkirt，ａｎｄｏｔｈ

3、ｅｒｓａｒｅｎｏｔｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｉｔ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅａｂｏｕｔｔｈｅｃｏｌｕｍｎｓｎｏｔｉｎｔｈｅｓｔａｎｄａｒｄａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎａｂｏｕｔｔｈｅｓｔｅｅｌｂｏｄｙ，ｔｈｅｎａｔｕｒａｌｆｒｅｑｕｅｎｃｙａｎｄｉｎｆｌｕｅｎｃｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｆｒａｍｅｔｏｗｅｒｄｅｖｉｃｅａｒｅｃｏｎｆｉｒｍｅｄ，ａｎｄｔｈｅｌｏａｄｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｔｒｅｓｓａｓｓｅｓｓｍｅｎｔａｒｅｃａｌｃｕ-ｌａｔｅｄ．Keywords：ｃｏｌｕｍｎｓ；ｆｒａ

4、ｍｅ；ｄｅｓｉｇｎｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ；ｓｅｉｓｍｉｃｄｅｓｉｇｎ塔器是用于蒸馏、提纯、吸收及精馏等化工单元备设计计算的过程进行了阐述，以供同行借鉴。操作的直立设备，多采用圆筒焊接结构，由筒体、封１裙座自支承塔器设计计算头及支撑部件等组成。塔器的设计载荷除了设计压力和液柱静压力外，还必须考虑地震、风、附属设备、ＮＢ／Ｔ４７０４１—２０１４中进行裙座自支承塔器计梯子平台、内件、管道等载荷的影响，设计计算包括算的过程如下，根据ＧＢ１５０．１～１５０．４—２０１１《压力［２］操作、试验、安装、检修等多种工况。塔器设备广泛容器》中计算压力来确定出塔壳圆筒、锥壳及封头用于气液、液液相之间的传质、传

5、热，为了达到最佳的有效厚度。根据地震载荷、风载荷及其他附加载的物质传递效果，通常选取较大的高径比（Ｈ／D），荷的计算，选取若干危险截面，并考虑制造、运输、安风载荷和地震载荷对设计计算的影响就更加明显。装的要求，设定各截面的有效厚度。按照标准给出因此，塔器设备结构较为特殊，工艺多样，设计计算的载荷、应力计算方法，依次进行校核计算，并应满更加复杂。足各相应要求。否则重新设置有效厚度，直至满足［１］ＮＢ／Ｔ４７０４１—２０１４《塔式容器》对于Ｈ／D＞全部校核条件。５的裙座自支承落地塔器设备给出了明确的计算方ＮＢ／Ｔ４７０４１—２０１４仅适用于Ｈ／D＞５的裙座式，但对于工程实例中经常出现在框架中的

6、塔器计自支承的落地设备，主要原因是，在外界干扰下，高算却没有提及。文中依据某一工程实例，对此类设径比较大的塔器振型复杂，各阶模态的分析是建立收稿日期：２０１６-０８-１１作者简介：张艺澄（１９８７-），女，辽宁盘锦人，助理工程师，学士，从事化工过程设备的设计工作。第１期张艺澄：框架中塔器设备设计计算探讨·３５·在地面弹性体的振动模型基础上，框架结构尺寸、型设置地区的基本风压值q／ｍ２，抗震设０＝７００Ｎ式、材料、连接方法等对各阶振型的特征值、自振周防烈度为７度，设计基本地震加速度为０．１５g，地震期都会产生影响，由此很难给出框架内设备的自振分组为第三组，场地土类型为Ⅱ类，地面粗糙度为周期计

7、算公式。抗震计算采用反应谱法，地震影响Ｂ类。系数是基于地面反应谱的分析结果确定的。图１中划分出５个计算截面，即０-０、１-１、２-２、３-３、４-４截面，且以支座处０-０截面为界分为上下两部２框架中塔器设备计算分析分，０-０截面以上称为支座以上部分（包括第１～５通常设置在框架中塔器尺寸都比较小，总的高段及上封头），０-０截面以下称为支座以下部分（包度、设备平均直径均不大。但是因为设备总高与平括第６段及下封头）。m表示第i