石油化工塔器设计规范.docx

石油化工塔器设计规范.docx

《石油化工塔器设计规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《石油化工塔器设计规范.docx（86页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

石油化工塔器设计规范

中华人民共和国行」卫标准

SH3098-2000

石油化工塔器设计规范

Specificationforthedesignofpetrochemicalcolumn

2000-06-30发布2000-10-01实施

国家石油和化学口巨业局发布

中华人民共和国行业标准

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

批准部门:

国家石油和化学工业局

国家石油和化学工业局文件

国石化政发（2000）239号

关于批准《石油化工企业污水处理设计规范》

等10项石油化工行业标准的通知

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理设计规范》等10项石油化工行业标准草案，业经我局批准，

现予发布。

标准名称、编号为:

强制性标准:

序号标准编号标准名称

1.SH3095-2000石油化工企业污水处理设计规范

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（代替SYJ1049-83）

4.SH3099-2000石油化工给排水水质标准（代替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（代替SHJ10-90和SYJ1022-83）

7.SH3502-2000钦管道施工及验收规范（代替SHJ502-82）

8.SH3513-2000石油化工铝制料仓施工及验收规范（代替SHJ513-90）

9.SH3518-2000阀门检验与管理规程（代替SHJ518-91）

推荐性标准:

序号标准编号标准名称

1.SH/T3511-2000乙烯装里裂解炉施工技术规程（代替SHJ511-89）

以上标准自2000年10月1日起实施.被代替的标准同时废止.

国家石油和化学工业局

=000年六月三十日

前言

本规范是根据中石化（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

器设计技术规定》SYJ1049-83进行修订而成。

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对塔体及裙座材料的内容予以修改和补充;

3增加塔的风载荷和地震载荷计算若干问题的说明;

4补充了塔的结构设计和制造检验等内容。

在修订的过程中，针对原规范中存在的问题，进行了广泛的调查研究，总结了近年来石油化工塔

器设计的实践经验，并征求了有关设计、施工、生产等方面的意见，对其中的主要问题进行了多次认

真的讨论，最后经审查定稿。

本规范在实施过程中，如发现需要修改或补充之处，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

总则·....................................................................................................................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

材料·.............................................................................................................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焊接材料·，·················”·············，·············‘...................................................10

设计计算·..............................................................................······，··················一11

4.1强度和稳定计算·························································································⋯.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塔的主要元件及名称·..................................................................................·，·.......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接管···，···········”···，，············“·················。

·····················，················，，⋯⋯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内部梯子·.......................................................................................................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

6.1一般规定·.......................................................................................................43

6.2外形尺寸偏差························”··············........................................................43

6.3据座与塔体的焊接接头································“··············································⋯⋯44

6.4整体热处理的塔器·····’，·，··········“······“·“·“古价···········”·，··············，，，，45

6.5现场组焊的塔器.........................................................................................45

附录A冬季空气调节室外计算温度·...............................................................................46

附录B主要石油化工企业所在城市（地区）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

总则

1.0.1

1.0.2

本规范是结合工程设计的实际情况，对现行《钢制塔式容器》JB4710-2000的补充和具体化。

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本规范不适用下列塔器的设计:

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

的规定相同。

1.0.5引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本规范中引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。

所有标准都会被修订，使用本规范者应注意使用下列标准最新版本的可能性.

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材料选用标准》

SH3524-1999《石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺标准》

SH3088-1998《石油化工塔盘设计规范》

GB6654-1996《压力容器用钢板》

GB3531-1996《低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《输送流体用无缝钢管》

GB9948-88《石油裂化用无缝钢管》

GBIT14976-94《流体输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塔器设计压力的确定应符合现行《钢制压力容器》GB150和《石油化工钢制压力容器》SH3074

的规定;当工程设计中另有规定时，其设计压力应按有关规定确定。

2.1.2对最大工作压力小于0.1MPa的内压塔器，设计压力取0.1NTa.

2.1.3对真空塔器按承受外压设计，当装有安全控制装置（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;当没有安全控制装置时，取0.1MPa.

2.2设计温度

2.2.1设计温度的确定应符合《钢制压力容器》GB150和《石油化工钢制压力容器》SH3074的规定;

当工程设计中另有规定时，其设计沮度应按有关规定确定。

2.2.2塔器（不包括裙座）设计温度系指塔器在正常工作情况下，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定选取。

，塔器内壁与工作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的确定。

表2.2.2塔器设计温度（℃）

最高或最低工作温度To

设计温度T

炼油石油化工

Ta5-20介质正常工作温度减0--10℃或取最低工作温度

-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当在正常操作状态下塔各部位的工作温度不同且相差较大时，可分别（或分段）确定每部分的设

计温度。

3当塔器元件（筒体或封头等）两侧与不同温度介质直接接触时，应以较高一侧的工作温度为基准

确定设计温度。

2.2.3裙座壳体设计温度的确定参见表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

设计温度应考虑建塔

地区环境温度的影响

200'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

塔釜的设计温度

设计温度取塔或

塔釜的设计温度

注:

O）裙座壳体的形式（裙座壳本体和过渡段）见图3.3.2.

SH3096-2000

②环境温度取GBJ19-88《采曦通风与空气调节设计规范》中的冬季空气调节室外计葬沮度，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塔器设计时应考虑的载荷

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%设计压力时可忽略不计）;

。

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（如接管、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:

系指正常工作状态下物料的最大重量。

对于固体物料（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:

如与塔器直接连接的钢平台、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根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塔整体吊装用的吊耳时.应考虑塔吊耳处壳体承受的外载荷.

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）引起的外载荷;

7由于热膨胀量或线胀系数的不同引起的作用力。

2.3.2设计载荷的组合

塔器所承受的各种载荷，对预期可能同时出现者，应考虑最不利的组合。

一般情况下，载荷的组

合可参照表2.3.2进行。

表2.3.2设计载荷的组合

塔器所处状态设计载荷

正常工作状态

设计压力

重力载荷（包括空塔、可拆内件、物料、隔热材料、平台、梯子及附件等重力）

局部外载荷（管道推力、外部附件的作用力等），偏心载荷

风载荷

地展载荷+25%风载荷

试验压力

}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、偏心载荷

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,-钢材厚度负偏差，（mm）;

探式

么

q—腐蚀裕量，（mm）.

2.4.2钢板和钢管的厚度负偏差（C,）应按有关钢材标准确定.当钢材的厚度负偏差不大于0.25mm,

且不超过名义厚度的696时.负偏差可忽略不计。

1常用钢板厚度负偏差见表2.4.2-1-4.

表2.4.2-1钢板厚度负偏差

（一）

（二）

钢板标准号GB3531-1996GB6654-1996

钥板厚度全部厚度

负偏差C,0.25

表2.4.