石油化工塔器设计规范.docx
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石油化工塔器设计规范
石油化工塔器设计规范
SH3098-2000
石油化工塔器设计规范
Specificationforthedesignofpetrochemicalcolumn
2000-06-30发布2000-10-01实施
国度石油和化学口巨业局发布
中华人民共和国行业规范
石油化工塔器设计规范
Specificationforthedesignofpetrochemicalcolumn
SH3098-2000
主编单位:
中国石化集团兰州设计院
主编部门:
中国石油化工集团公司
同意部门:
国度石油和化学工业局
国度石油和化学工业局文件
国石化政发（2000）239号
关于同意«石油化工企业污水处置设计规范»
等10项石油化工行业规范的通知
中国石油化工集团公司:
你公司报批的«石油化工企业污水处置设计规范»等10项石油化工行业规范草案，业经我局同意，
现予发布。
规范称号、编号为:
强迫性标准:
序号规范编号规范称号
1.SH3095-2000石油化工企业污水处置设计规范
2.SH3097-2000石油化工静电接地设计规范
3.SH3098-2000石油化工塔器设计规范（替代SYJ1049-83）
4.SH3099-2000石油化工给排水水质规范（替代SHJ1080-91）
5.SH3100-2000石油化工工程测量规范
6.SH3010-2000石油化工设备和管道隔热技术规范（替代SHJ10-90和SYJ1022-83）
7.SH3502-2000钦管道施工及验收规范（替代SHJ502-82）
8.SH3513-2000石油化工铝制料仓施工及验收规范（替代SHJ513-90）
9.SH3518-2000阀门检验与管理规程（替代SHJ518-91）
推荐性标准:
序号规范编号规范称号
1.SH/T3511-2000乙烯装里裂解炉施工技术规程（替代SHJ511-89）
以上标准自2000年10月1日起实施.被替代的规范同时废止.
国度石油和化学工业局
=000年六月三十日
前言
本规范是依据中石化（1998）建标字159号文的通知，由中国石化集团兰州设计院对«炼油厂塔
器设计技术规则»SYJ1049-83停止修订而成。
本规范共分六章和三个附录，修订的主要内容如下:
1增加设计基础（设计压力、设计温度、腐蚀裕量和设计载荷等）的内容:
2对塔体及裙座资料的内容予以修正和补充;
3增加塔的风载荷和地震载荷计算假定干效果的说明;
4补充了塔的结构设计和制造检验等外容。
在修订的进程中，针对原规范中存在的效果，停止了普遍的调查研讨，总结了近年来石油化工塔
器设计的实际阅历，并征求了有关设计、施工、消费等方面的意见，对其中的主要效果停止了屡次认
真的讨论，最后经审查定稿。
本规范在实施进程中，如发现需求修正或补充之处，请将意见和有关资料提供我院，以便今后修
订时参考。
主编单位地址:
甘肃省兰州市西固区福利西路1号
邮政编码:
730060
本规范的主编单位:
中国石化集团兰州设计院
主要起草人:
郭益德.张烟徐积源
目次
总那么·....................................................................................................................1
设计基础·····，·，·，················，············〞·······，···-··价..................................................2
2.1设计压力······························...................................................................2
2.2设计温度·······································································〝··········〞·········⋯⋯2
2.3设计载荷·············································...........................................................3
2.4厚度附加量................................................................................................4
2.5最小厚度··························。
······················....................................................6
2.6许用应力···················，···············...................................................................6
资料·.............................................................................................................8
31受压元件，·，···························〝··········〞········〞·〞·〞····‘····，··，···············，，···一8
3.2非受压元件···················，···························〝·························，〞·⋯⋯〝·······〞··⋯
3.3裙座··········································〝〞·································〝·········〞···...........g
3.4地脚螺拴........................................................................................................10
3.5焊接资料·，·················〞·············，·············‘...................................................10
设计计算·..............................................................................······，··················一11
4.1强度和动摇计算·························································································⋯.n
4.2界载荷和地震载荷计算·····························。
·············⋯⋯〞·‘二‘’·’二‘二’二’二〝·‘〝’二〞.‘〞’二11
4.3法兰当量设计压力计算.........................................................................................12
4.4塔盘板及支承梁的计算···················.....................................................................12
4.5局部应力················，····································........................................14
结构设计·..........................................................................................................I6
5.1塔的主要元件及称号·..................................................................................·，·.......16
5,2塔体··················〞，，·····，···········〝〝·····························...16
5.3裙座和地脚螺栓座............................................................................................17
5.4人孔和手孔·....................................................................................................26
5，5接收···，···········〞···，，············〝·················。
·····················，················，，⋯⋯28
5.6塔盘·······〞·············，〞······〝··〞·····‘·······，···，〞········〞，····，··········⋯⋯31
57塔釜隔板················································，·············，···································⋯⋯1
5.8缓冲挡板································。
···················································....................33
5.9防涡流挡板··············。
，，··················，·········........................................................34
5.10气体出口挡板和丝网除沫器·······.，······，········，·······..................................35
5.11外部梯子·.......................................................................................................36
5.12保温（保冷）支持圈和隔热箱·..................................................................................36
5.13防火层固定件·.................................................................................................41
5.14塔顶吊往，·，，，················，········......................................................................42
5.15吊耳·.............................................................................................................42
制造、检验及验收·.................................................................................................43
6.1普通规则·.......................................................................................................43
6.2外形尺寸偏向························〞··············........................................................43
6.3据座与塔体的焊接接头································〝··············································⋯⋯44
6.4整体热处置的塔器·····’，·，··········〝······〝·〝·〝古价···········〞·，··············，，，，45
6.5现场组焊的塔器.........................................................................................45
附录A夏季空气调理室外计算温度·...............................................................................46
附录B主要石油化工企业所在城市（地域）的基本烈度·.....................................................47
附录C塔顶挠度控制值··介·〝4···········〝···········〞·············...........................................48
用词说明·...............................................................................................................49
附条文说明·............................................:
··............................................................51
SH3098-2000
总那么
1.0.1
1.0.2
本规范是结合工程设计的实践状况，对现行«钢制塔式容器»JB4710-2000的补充和详细化。
本规范适用于高度H大于lom、且高度H与直径D之比大于5的裙座自支承的钢制塔式容器
（以下简称塔器）的设计.
注:
塔器立径D系指塔的公称立径，对不等立径的塔器取其加权平均位。
见公式（1.0.2）.
。
二。
:
Hh,+哈+....+DIH（1.0.2）
式中:
众、马、⋯、D;—各段塔体心称直径;
h,,hz,⋯、气—各段塔体高度.
1.0.3本规范不适用以下塔器的设计:
1带有拉牵装置的塔器;
2非金属衬里的塔器:
3有色金属衬里的塔器。
1.0.4本规范中的名词术语及定义，均与«钢制压力容器»GB150-1998和«钢制塔式容器»JB4710-2000
的规则相反。
1.0.5援用规范
以下标准所包括的条文，经过在本规范中援用而构成为本规范的条文。
本规范出版时，所示版本
均为有效。
一切规范都会被修订，运用本规范者应留意运用以下规范最新版本的能够性.
GB150-1998«钢制压力容器»
JB/T4735-97«钢制焊接常压容器»
JB4710-2000«钢制塔式容器»
GBJ17-88«钢结构设计规范»
SH3074-95«石油化工钢制压力容器»
SH3075-95«石油化工钢制压力容器资料选用规范»
SH3524-1999«石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺规范»
SH3088-1998«石油化工塔盘设计规范»
GB6654-1996«压力容器用钢板»
GB3531-1996«高温压力容器用低合金钢钢板»
GB3274-88«碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带»
GB3280-92«不锈钢冷轧钢板»
GB4237-92«不锈钢热轧钢板»
GB4238-92«耐热钢板»
GB/T8165-1997«不锈钢复合钢板和钢带»
GB4733-1996«压力容器用爆炸不锈钢复合钢板»
GB/T8163-1999«保送流体用无缝钢管»
GB9948-88«石油裂化用无缝钢管»
GBIT14976-94«流体保送用不锈钢无缝钢管»
GB6479-86«化肥设备用高压无缝钢管»
I
SH3098-2000
2设计基础
2.1设计压力
2.1.1塔器设计压力确实定应契合现行«钢制压力容器»GB150和«石油化工钢制压力容器»SH3074
的规则;当工程设计中另有规则时，其设计压力应按有关规则确定。
2.1.2对最大任务压力小于0.1MPa的内压塔器，设计压力取0.1NTa.
2.1.3对真空塔器按接受外压设计，当装有平安控制装置（如真空泄放阀）时，设计压力取1.25倍的
最大内外压力差或0.11viPa两者中的较小值;当没有平安控制装置时，取0.1MPa.
2.2设计温度
2.2.1设计温度确实定应契合«钢制压力容器»GB150和«石油化工钢制压力容器»SH3074的规则;
当工程设计中另有规则时，其设计沮度应按有关规则确定。
2.2.2塔器（不包括裙座）设计温度系指塔器在正常任务状况下，设定的元件的金属温度。
当元件的金
属温度无法用传热计算或实测确定时，设计温度应按以下规则选取。
，塔器内壁与任务介质直接接触且有外保温（或保冷）层时，设计温度应按表2.2.2确实定。
表2.2.2塔器设计温度（℃）
最高或最低任务温度To
设计温度T
炼油石油化工
Ta5-20介质正常任务温度减0--10℃或取最低任务温度
-20介质正常操作温度减5--10'C
或取最低介质温度
15介质正常操作温度加15^30'C
或取最高介质温度
To>350T=To+（15^-5）
2当在正常操作形状下塔各部位的任务温度不同且相差较大时，可区分（或分段）确定每局部的设
计温度。
3当塔器元件（筒体或封头号）两侧与不同温度介质直接接触时，应以较高一侧的任务温度为基准
确定设计温度。
2.2.3裙座壳体设计温度确实定参见表2.2.3.
表2.2.3裙座壳体的设计温度（℃）
—一'云1J$:
9h蔽1（RM3.2.5）}’无过渡段裙座’
裙座本体裙座过渡段T<-20'C或T-<200'C
设计温度应思索建塔
地域环境温度的影响
200'C设计温度应思索建塔
地域环境温度的影响
设计温度取塔或
塔釜的设计温度
设计温度取塔或
塔釜的设计温度
注:
O）裙座壳体的方式（裙座壳本体和过渡段）见图3.3.2.
SH3096-2000
②环境温度取GBJ19-88«采曦通风与空气调理设计规范»中的夏季空气调理室外计葬沮度，见附录^
伪T-塔釜的设计温度（或塔器的设计滋度）。
2.3设计载荷
2.3.1塔器设计时应思索的载荷
1压力载荷
a设计压力:
b液柱静压力（当液柱静压力小于5%设计压力时可疏忽不计）;
。
试聆仄力。
2重力载荷
a塔器空重:
包括塔器壳体（圆筒和封头）、裙座和附件（如接收、管嘴、人孔、法兰、支承圈、
支座和不可拆的内件等）的重力载荷:
b可拆卸内件重力载荷:
如填料（或催化剂）、可拆塔盘板、除沫器、催化剂等的重力载荷;
c物料的重力载荷:
系指正常任务形状下物料的最大重量。
关于固体物料（颗粒料或粉料），应
按堆积密度计算重力载荷:
d试压（或试漏）液体的重力载荷;
e隔热材料重力载荷:
如保温（保冷）层及其支持件的重力载荷;
f其它附件的重力载荷:
如与塔器直接衔接的钢平台、扶梯、工艺配管及管架等附件的重力载
荷。
注:
①姻平台、扶样及塔盘的重力找荷应依据工程设计的其体资料确定。
当无确切资料时可参照«姻制塔式容器»
JB4710-2000附录E进行佑算;
勿当要求设I塔全体吊装用的吊耳时.应思索塔吊耳处壳体接受的外载荷.
3风载荷和地震载荷;
4偏心载荷;
5管道外载荷（管道推力和力矩）;
6由塔外部附件（如管架、支座或其它悬挂在塔器上的设备）惹起的外载荷;
7由于热收缩量或线胀系数的不同惹起的作用力。
2.3.2设计载荷的组合
塔器所承受的各种载荷，对预期能够同时出现者，应思索最不利的组合。
普通状况下，载荷的组
合可参照表2.3.2停止。
表2.3.2设计载荷的组合
塔器所处形状设计载荷
正常任务形状
设计压力
重力载荷（包括空塔、可拆内件、物料、隔热资料、平台、梯子及附件等重力）
部格外载荷（管道推力、外部附件的作用力等），公允载荷
风载荷
地展载荷+25%风载荷
实验压力
}取二者中的较大值
水压试脸
（现场立里试压）
重力载荷（空塔、可拆内件、附件、试压液体等的重力）
3096风载荷
局部载荷、公允载荷
SH3098-2000
2.4厚度附加量
厚度附加量按下式确定:
C=C,+C2（2.4.1）
C—厚度附加量（mm）;
C,-钢材厚度负偏向，（mm）;
探式
么
q—腐蚀裕量，（mm）.
2.4.2钢板和钢管的厚度负偏向（C,）应按有关钢材规范确定.当钢材的厚度负偏向不大于0.25mm,
且不超越名义厚度的696时.负偏向可疏忽不计。
1常用钢板厚度负偏向见表2.4.2-1-4.
表2.4.2-1钢板厚度负偏向
（一）
（二）
钢板规范号GB3531-1996GB6654-1996
钥板厚度全部厚度
负偏向C,0.25
表2.4
升级会员 