HG24-1989化工建(构)筑物变形设计规定.pdf 20页

'免费标准下载网(www.freebz.net)中华人民共和国化学工业部设计标准化工建(构)筑物地基变形设计规定HGJ24-89尿素造粒塔设计规定HGJ25-89标准分享网www.bzfxw.com免费下载免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)化学工业部设计标准化土建(杨)筑物地基变形设计规定设计标准HGJ24=68主编}中国武汉化工工程公司批准}化学工业部1arimm}1990年6月第，页!共6页1总则9.1为保证化上建.(构)筑物地aM础的设计质量，做到技禾先进，经济合理，安全适用，特制订本规定。、1.2本规定适用于化工，石油化工的新建、扩建和改建的工程设计。1.3本规定未涉及的各类建(构)筑物和设备基础的地基变形容许值，以及有特殊要求的她墓变形容许值，应根据使用情况和工艺生产的要求，参照本规定另行确定.「·11.4当在特殊地‘土上(地震区为，类土、欠固结饱和软土、H级自重湿陷性黄土、，级非自重湿陷性黄土、新近堆积土、膨胀土、冻胀土等)建厂或因其它原因满足本规定确有困难时，则有关专业在设计中必须采取能满足安全生产的措施，另行确定地基变形容许值。.同时如需厂方在生产、维修中采取相应措施时，也应在设计文件中注明。iJ建(构)筑物的地荃变形值应不大子地基变形容许值。当地基变形达到此值时，即为芷常使用极限状态。1.6地9-变形特征分为:(1)沉降量:指基础的垂直下沉量。(2)沉降差:指单独基础间、管道支座间或管道支座与设备接管口间的基础沉降量之差。规定沉降差容许值是为了减少管道和上部结构由于基础不均匀下沉而产生的附加应力，从而保证设备、管道和上部结构的安全性。(3)倾斜:指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值。规定倾斜容许值是为了保证上部结构和机械设备的安全并减少机械磨损。(4)局部倾斜:指承重结构语纵向6-lom内基础两点的沉降差与其距离的比值。规定局部倾翻容许值是为了控制房屋局部性沉降差异过大而引起建筑物的损坏。1.7在计算由于地基不均匀、荷载差异较大、体型复杂、水平力作用等因素引起的地基变形时应考虑:(1)对于砌体承重结构，应由局部倾斜控制，(2)对于框架结构和单层排架结构、管道支架1A及有管道连接其它支承结构，应由相邻柱基或支承结构基础之间的沉降差控制，(3)对于多层或高层建筑和高耸结构以及各种设备基础，应由倾斜值控制。I本规定主要以控制建(构)筑物的沉降差、倾斜和局部倾斜为主，并借此控制建(构)筑物的沉降Ie除少数情况外，一般未规定沉降量容许值。由于主要和重要机器设备对地基变形要求较高可本着既保证安全生产又遵循经济合理的原则f变形按实际情况分阶段考虑。‘水规定的下列地塞变落容拍:值系指在下述期间内的限值:(1)机泵类:从机器就位、水平找正后到基础沉降稳定时为止，免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)14GJ24-s9(2)塔类:从塔板水平找正后到墓础沉降稳定时为止，(3)植班、容器、热交换器类t从设备就位水平找正后，或从接管后到基础沉降稳定时为止;(4)士业炉:从护体就位水平找正后，或从接管后到基础沉降巷定时为止，(5)管道支座、管架类.从管道就位我正并连接成整体后或管道与设备连接后到基础沉降稳定时为止，(幻框架类:从支承在框架上的设备水平找正后或从框架内管道与外部设备连接后到基础沉降稳定时为止。在上述期间内实际产生的地基变形应不超过本规定却的限值。注:上述设备找正及接管两种情况，应按其中限值较严的一种考虑。1.9本规定为了合理地控制地基变形，需要争MR估建(构)筑物在施工期间和使用期间的地基变形值，以便透择合理的地基基础方案，顶留在建(构)筑物有关部分之间的净空，考虑连接方法和施工颇序。此时，一般建(构)筑物的最终沉降量，在施工期间:对于砂土可认为已基本完成，对低压缩性土可认为已完成50-80呱，对中压缩性土可认为已完成20^49肠;对于高压缩性土可认为已完成5-20肠.1.10诱计应根据地质条件选择合理的地基处理方案。为了能比较正确地预估基础的实际沉降值，除进行理论计算外，还要重视对建设地区已有沉降观测资料的对比分析义·树如，找出实际沉降值与理论计算值的变化关系，选用合理的沉降计算经验系数，寻找垂直沉降和倾斜的变化规律，达到满足地基变形限值的要求等等)，以修正理论计算的误差。1.11建(构)筑物的地基计算分为两类:(1)按允许承载力计算，(2)除按承载力计算外，尚应进行变形验算.1.12当地基条件和建筑类型符合表la所规定的要求，且表中地蓦容许承载力系按国家现行地基基础设计规范的有关规定采用时，建(构)筑物的地基变形已满足要求，可按允许承载力计算。1.伍凡属下列情况之一时，除应按承载力计算外，尚应进行地基变形验算。(1)不符合本规定1.12规定时;(2)重要的大型建(构)筑物和设备基础;(3)在工艺生产上、使用上对地基有特殊要求的建(构)筑物基础;(4)在基础上及其附近有地面堆载或相邻基础荷载差异较大，可能引起地基产生过大的不均匀变形时，〔“)软弱地基上的相邻建筑，如距离较近，可能发生倾斜时，(6)对地基不均匀变形敏感的建(构办筑物，(了)在地基内有厚度较大或厚薄不均的填土，其自重固绪尚未完全形成时，(幻地基土的fk<13"OkPa，体型复杂的建筑。1.14地塑变形计算方法按国家现行地墓纂础设计规范的规定进行.1.15在计算地荃变形时，涛至基础上的荷载采用标准值，按长期效应组合，风荷载、地h}uf载可不组合在内。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HG724-as1,16验算地墓变形的建工构y筑物l撅ium础遥ik有关规定进行系统的沉降观侧。1.17预防地基变形危害的措施按国家现行地基墓础设计规范的规定和参照《化工建筑设计统一技术措施—结构部分》中的有关规定执行。1.18本规定中建(构)筑物和设备基础凡有管道连接的部位，其沉降差都应满足表2中有关管道支座及支架基础有关沉降差的规定。班1a可不作地甚变形计算的范日地持基力地基承载力标准值土层主情fk(kPa)要况各土层坡度(0/a)一19髯霎碧。层。}单吊车起重量(t)单八}层6}跨厂房跨度(m)排米I-筑_架些I亲吊车起重量(t)结距{了￡蚕构一!跨厂房跨度(m)烟、囱，高度。m)/高度(m)水塔容积(m")60<5<3<<^51-315f82501250k00,,.81s0<530okpa时，可不作变形验算‘(6)对于本表所列范围以外的建筑物，如有成熟经验时，也可不作变形脸算。2建筑物的地基变形2.1建筑物的地基变形容许值可按表1规定采用。3_构筑物的地基变形3.1构筑物的地基变形容许值可按表z规定架用。4设备基础的地基变形4.1设备基础的地基变形容许值可按表s规定采用.免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HG72d-B9澳)睡玩.的地滋落许变形值容许变形值沉降姐(mm)建筑结构和基础类型巾、低，卜一不间下厂可万卜J}不中、低干高可压缩性土压缩性士止花渐住土压缩性」1,翻体承重结构的局部倾斜0。0020,0032.)3xoJifigalEIVEwaifff0.00t2fllfltltIFWsfj一T,-11(1)框架结构o,002L1}0.oo3L(幻砖石墙填充的边排柱0,0007Lo,ao1L(3)当基砷不均匀沉降时不产生附加应力的结构0,005七0;005L，。单层排架结构(往距为6m)住基(1)无管连接时(120)}200(2)有曾道连接时P<1600kpnP》1600kP&‘桥式吊车轨面倾斜(按不调整轨道考虏)5,顺拉状化工产品的扒料机轨道倾斜纵向0,001弓。龙门起重机和装卸桥轨道纵向:0,00157,多层和高层房垦基础}(1)性歼240,00;(2))2Z4d1000,0015注;(1)带括号者仅适用于巾压缩性土.(2)L为相邻柱基的中心距离(，口)，H‘为自宣外地面起算的高度(二).免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)HG二24-852，火炬排气筒等支架基础Hg《200,005020,2J0AmWo一一0.002‘之鑫嗓瑟护、再生器基础0.002L(2)一般性容器o.oo3L一一一一一一一-一J‘~~一一一5.换热器基础﹄槽卜0.003-i一0.0031﹄.1)贮缩基础0.撇r井、2)一般的槽、贮罐0.J‘、幻气柜基Ra的局部倾斜2‘矛.4)球雄o.ooo5L、油叔01当容12<5000m"仇①拱顶式800>5000m,0.08当容盈1200<10000m,0.娜马浮顶式当容量)5000ma>SOOOM30.01当容量<20000m"7.工业炉7欲(1)卫要的工业炉0.0012卜〔2)一般的工业沪{s.xp(xdlT6ot/hY#CTFAP)交.90Y0.002L注:(1)H为基础面到塔顶高度。(2)L为整础间距禽(mm)免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)化工建(构)筑杨地墓变形设计规定HG工24-f"I编_制气说明t总·则1.1合理规定地基变形限值，对确保上部结构的安全，满足正常生产，推行科学管感节省鹅建投资和加快工程建设速度关系很大。本规定是在总结和分析建国三十多年来化工和石油化工建设经验的基础上制定的，‘皆在指导现实的工程设计，并作为引进项目写外商谈到沉降问题的合法依据。本规定是在《化工构筑物基础沉降设计规定》(CD62A2-ss)颂布以来，经实践检验的基础上，并吸收、增加了新技术和总结成熟经验、成果修订而成，主要增加的内容如下:(I)建筑物地基变形限值，,(z)部分构筑物如火炬、排气简、烟囱等地基变形限值，_(,3稼攀译务乡业系统化的内容，重点增加了:锅炉、油罐、转化炉、反应器、换热器、再生器及工业沪等设备基础的有关规定。由于本规定增加内容较多，已超出构筑物的范围，加之本规定中的地基变形值不仅限于沉降而且还包括局部倾斜、倾斜和沉降差等多项规定，如仍沿用沉降规定，既与现规定内容不)ff，又与国家现行规范的规定不协调，故改名为《化工建(构)筑物地49变形设计规定，。、为与国家规范统一，规定中有关内容的表示方法、计量单位娜都与国家规范‘致。1.2本规定对于新建，扩建、改建的化么石油化工工程建设都是适用的.对子大，中、小型工厂则未加区分。这x_v虑各类基础沉降限值已按设备的功率划、，区分了不同的沉降要求，实际上已体现了大、中、小型工厂的区别.}.,d本条参考国家RW地基规范对地基沉降要求按土质不同丽以区分‘考虑到本规定对特殊地墓土可能较难满足，一般需花费过多的地基处理费用，或则工期过长等，伙"716使塞拙沉降魏足本规定要求如有困!,时，则在有关主导专业采取措施的前提下，允许另定M**值欲但为确探女$0lI如有必要，设计文件应指出广方在生产绘修时需采取的嗜施。一1.6?I条叙tT建丫构)筑物基础三项沉降指标的含义·对子垂直沉降，一般均匀N沉降对机械、设备本身是役有影响的。化工、石油化工的特A,是机硕万设备之间有瞥iftA接，各个基础的差异沉降将对管道及运转设备产生附加应力。因此考虑采取限制相邻基础之间的沉降差的办法来控TI94础的垂直沉降量，比较符合化士生Ift的N*精呱概念也较明确。同时，规定基础倾斜限值，在一定程度上也起到了限制垂直沉降的作角‘沐魏定虽示查接限制基础的垂耀工沉降，但通过对基础倾斜和沉降差的限制，事实上巴相应地对基础塞直沉降量作了较严格的限制。1.8本条仅对与设备、管道有影响的这部分基础沉降作了限制，这就避免了与一般总沉降量的概念相混淆。并排除了在工程建设阶段产生的与设备、管道先关AM当一部分杭M量的影响，使地基基础设计更趋经济合理。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)1,10不规定的沉降限似是什对买fir;;沉降数据丽言。‘交满足I`规定的要求，石作两个方面的工作。首先应根据工程地质条件选择合理的地基处理方案，按照各类构筑物的不同要求区别对待。由于地基变形的理论计算结果与实际沉降值存在差异，因此完全依靠理论计算结果来决定地基处理方案尚有一定困难，还需要根据经验分析作出判断(例如对于离心式压缩机墓础只允许微日量沉降和倾斜，采用桩基进行理论计算仍难满足要求。但实际上采用桩基后的沉降量很少，满足了计算要求)。因此合理的地基方案是满足沉降要求的主要保证。为了修正理诊计算的误差和解决某些无法进行计算豹阿亚.(例如la础由于土壤是非匀质体引起的倾斜等)，规定中强调了设计人员要加强佩李研穷缩羞拿视革章津设地区已有沉降观测资料的分析对比，不断总结地区性经验数据等，使问Rwgy-*yH%R食碑颐娜袂.对于沉降要求较高、关键性的构筑物基础，应予以正视一般4塞秒修那乡要求和win的沉降差鲜，可作一定数量的AV计算，经过实vl;1IA,ILf的数据分析对比，确是濒mr,广泛的或分区域采取地基处理，并技沉降要求选用地基土的容许承载力。’2建筑物的地基变形容许值2.1为使本规定既具有独立性又具有系统性和完整性，在CD62A2.35的基础上，参照国家标准‘建筑地基基础设计规范a(GBJ-69)中的有关的规定，增加了建筑物的地墓变形容许值，并结合化工厂的特点重点补充了以下内容:汀(Q对有管道与厂房结构连接的，规定了不同的沉降差值(详见*El),(幼对化工厂常用的顺粒状化工产品散装堆料用的扒料机轨道纵向倾斜限值作了规定，以保证扒料机的正常运行，(3)对化工厂常用的龙门起重机和装卸桥轨道纵向倾斜限值作了规定，以保证机器正常运行，并避免卡轨现象的发生。3构筑物的地基变形容许值3.1管道支座、管架类基础在化工、石汕化工厂中数量最多，厂内每一台设备，每一座建筑物或构筑物，都有基础的不均匀尔踌问题。因此科学地确定这类基础的不均匀沉降值，对于确保安全生产和节省地基和基础处理寒甩关系极大.虽然化工系统的有关设计专业在这方西做过一些探索，但由于管道设计因素复杂(特别是各种复杂走向)，以及沿组条管线的各支座摹础的实际沉降差难以估计，因此精确计算整条管线上管道支座不均匀下沉对管道的彭晌是很困难的，目前尚未掌握比笨确切的数据，本规定只能粗浅珍析管道支座下沉对各方面影响沁提出不均匀的沉降限值，并在本音简要介绍管道设计与此有关的内容，便于设计人员了肠。(t)国内管道设计考虑强度和变形的情况(可详见化工部工艺配管设计技术中心站编写的《化工管路手册》上，下册，下同)，例如对中、低压管道:①笨管的介质工作压力计算管壁厚度PD-二二二了二，-丈尸下-丁下丁-十兄LUVL口J中士r式中.备一管壁厚度(，，)，D-管外径(二二)，免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)(a)一管材的许用应力(Pa),按各种沮度区分，PC-管子壁厚附加量(“)(包括管壁厚负偏差、腐蚀裕度、管子加工减笋量三因素)Ip-管内介质工作压力(Pa)，小—焊缝系数。上式说明管壁的厚变考虑了压力、温度、腐蚀、焊接、加工，制造偏差等因素。0由管道跨度造成的省道弯曲应力验算(下册P.172)一例如对连续敷设的直管:卜)15(a.q)W-}(即(a.)，1iswgl"z.41)式巾。1-臂路无许跨度(。。)，W-管子抗弯断面系数(cm"),q-管路单位长度计算重量(N/cm)，Caw)—许用外载综合应力(N/cm"),一气夺，，一-一一砚犷--当2600c时取46T4Pa,丰一止一丰币—管路横向焊缝系数。上式对连续敷RA管的弯曲力矩取bI=qilsz③由管路跨度造成的变形验算，例如对严格不允许反坟的管路(下册P,i74)，其最大角度应符合emaz}=sBmax—管路在相邻两支点的最大角度，‘i—管路坡度，一般为0,003,。8m一ax=。0·.。0。63Esl-1<5vEqli(一)).③计算的管道最大允许声度值表·按上述表内数据选用，但工段内部管道跨度一般小于表内数据。对外管专业有时略大于表内数据。在基础有较大沉降的场合，可将管道坡度加大，以防止茶础沉降后造成反坡.(2)日本国宇部兴产(株)管道设计考虑强度及变形的情况.①管壁厚度计算例如“Do>b及户、一t020,a6an时(，当于一般中低IMA)PDo‘’200aan干万丁61"ta=t+a式中;P—设计压力(Pa)，免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)Do-lei蚀后的竹外径(mm)Ica-材料的许用拉碑残办(Pty)，r.-焊缝的焊按系?sa-腐蚀裕度，一般1一2mreyt—计算壁厚(mm)，.坛—实际壁厚(mm)。上式与国内计算大致相同，②由rs;:道跨度造成的管道弯曲应刀验算:曲力矩一般取M一_q1102，二)一10Wa”一q式rjr:q—均布荷I(N/cm)，I一跨度(cm)5W-管子断而系数(cm吕)，0一允许应力，与稗应力程度有井通常取不超过20MPa(比国内小一倍多).③由管道路度造成的变形验算挠-Y=‘·。”·t。o1"琢E(石Dq.1-4d")(连续梁型)工异2:95=k`3010(连续梁型，相当于命。』兰E7式中:y—最大挠度(mm)，1-支架间距(m)，q-操作时管道I(N/m)，D-管外径(mm)，d-管内径(二m);E-操作温度下弹性模量(N/m")。附:用以上的方法，按材料容许应为的:/4计算.IMm*siR的最光弯曲应力并控制r、一赢:，itrr9liii的碗(m)xT-lii免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)SGP(标准煤气巷).口径盆度{」·sclH.ds}`-厂SCH.3s*(mm)不保.温,像谧不母渔派一温-不保温保盈(in)(0C)气催叱{‘液Yk气液，，-尸，，{”1005.54.5d3.-5一气ss.5气as:):，，目‘3‘石咨一.气落{.‘·‘4.肠丽7,55.54.5吕,57声声_}3}了6,3):，一I;:::耳_上二弓一}一一5.5100口6659.57,37.5937,5、(飞:.;10(0a)2.05,5d,56,5片“一I一了;。:11001078611;5，，。5a3。5r11,-51I。·。一1，。1(506)20075.58,57;511,58971011，13{10,5}13.52(008);::吕6,51035i一1一193,5f，六一一1的13吕。51O’15,"n1112,51014.5511213:::)2009.5:::129,512.5110.5}.，.曰~，一~911.5.811.514"t",i6}1314.5{::);::{14813.510.5~I_14:;10.5{·}兰一一——一一一丁9.512.5，12.5151工.517」玛.5{，:.;.3C5104)1200{一11.53.5{‘二1一1.511_{_}15一::.:上表的管道跨度对于下述问题要另行考虑:当支架间距或温度超过表值时，当其它应力(内压应力、’伸缩弯曲应力等)超过允许应力1173!1时;当管端自由又不固定时;有脉动的管线，有阀门、‘管件等承受集中荷重时。④宇部公司在说明管道支座圣阶的不均匀沉A要求时强浏:管道计算未考虑基础不均匀下沉的因素，rt道的走向复杂.各个管道支座7.:_rR>fi的下沉实际上是难以事先确定的(难以事先提出各个支座的下沉量和相邻=}A的实际沉r4l--)I因而Ifl无法作应力计算。后经讨论，宇部对管道支赓基础的不均匀沉降要求由t/1oo04为1/500,(3)从以上两种情况可知，国内外在管道计算时均未考虑护邻支座不均匀沉降的因素。为了能确定一个粗略的不均匀沉降值，现试从弧度和变形两方面分析支盛下沉对管道的影响。①从强度方面考虑:《化工`fit路手册;下毋P，暇。“沁粼球体怜路最大,)of"‘卜T_C}常用的Y二150kg(m^保退液休什道(无反坡)叫刻.进怜文堆不均匀下沉后份道文座处弯矩增值Hd与原有弯矩值4的对比(支座下沉的弯iji.叻位M"d选用d建筑结;:J内争力手价》卒272,1}i免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)无限”续”最大支座负弯‘“.蜂咖‘6·半万簿育旗弯曲叮”咖加弯矩M舒表中嗯度条件，栏内的承大跨度计算，计算管道支座下沉咐相邻管支座处管道的附加弯矩M才，其跨度按“强度条件呀或“刚度条件，栏内两个最大跨度中的小值取值，因为设计选用管道支座距离时也应在这两栏内取较小值。〔情况1〕:中间支座下沉刁=1/”。1，管内承受最大压力条件下功57x3.嘴例:q=1“.芍脚m—管路计算重量井俪二=，·“m一毓麟瘾条锄称瘫Imax=6.吐m一按强度条件的最大跨度M=去q:一去x’‘2，·‘x““’=345.7N.血—由弯曲应力控制的允许弯矩介命‘、命“5。。=，。67·m一恤翅倾‘E=0.21xl.01，N/m忿。1=0。0‘91(D‘一d名)=21.1‘3c。M才=2。75‘6x二s25oN.cm=52。sN·m50QM刁—中阅管座下沉才时相邻支座的附加弯矩四种管径的计算结果列表如下:管路计算重允许最大跨度(m〕’一方午毓M支座下沉附加弯矩管外径火壁厚M公/M(N/m)强度条件下/刚度条件下(N.m)M刁(N·m〕功57父5.5126。66.通/5.0345。了‘·照于"一묰。ꌲ3’请lo8x4302一、a‘了/7.，1卿几“a:·0o29磷159X4.5525一认砂氏83785一6’1:7二一0，34匕*‘긱15.9/16.而34720150牡了0，43卜〔情况幻:中间支座下沉“二瑞示‘，，内无压力条件下‘并‘，.暗例q=126.‘N/m场ax二5，。m—按无反坡附度条件的最大跨度坛a二=1o.om一按强度余件的最大跨度、，二青x、2o.“x‘。‘二8“N一免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)。二_3100‘一_3100”5。。”‘·“了cmMa=825N.m—见上页(以场ax=5.0m计算)四种管径的计算结果列表如下.管路计算重管外径又壁厚4108x4一M0Q.01/9282M-0159x4.5一一一525一一一J"325x10}2060}一0.14770〔情况3):中间支座下沉d二_50101"，内承受最大压力条件下057X3.5f例:q=126.6N/二扬ax=5m一按无反坡刚度条件的最大跨度lmax=6.4m-按强度条件的最大跨度1M二x126.6x6.4"=345.7N"m151Jx500=Lem500_51002.1x10"x21.143x1Ma二2.7846x=4940N-cm=49.4N.m500=四种管径的计算结果列表如下:N"MIx壁，一育鹭瞥，。竺努程巴._一赞弯矩“卜”‘{MQ/M~一j一二兰兰-5q!xs?1`Fpiirla:f1T-FcN.m)-一cN.m)"O1708hx3.4S一312062.6I二68,.74/57,.70二二全一二26498.,48一0.,14736一2些二些-_2060}15,9/16,634720!9040,20.26〔情况‘，:中间支座下沉O=-命‘，管内无压力条件下’9557x3,5W例:q=126,6N/mjmax=5,0m—按无反坡刚度条件的最人跨度/.ax10,0m-按强度条件的最大跨度f十、，:。.。;、，。.。:二34aNT,n免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)J一流‘二箭/500=IcniMe=49.4N.,a—见情况3算例四种管径的计算结呆列表如下:{管路计Y+1}允许最大跨度(m)管外径x壁厚{}fti"}a}MMd一。a/M(N·m)(N，m)}—阵(N/m)一一、9f`*4T/R9m*f}T-"57x3.5卜126.6{一一10.0/5.0一竺上一一40.4卜止.0"33669.3263.6!-0108x:阵止竺--一一13.5/一二一一一0功135295xx10.5一}一一2502650一I{_一一1264..39//91.68.698259195.019707490.82阵.0.0181上述算例远不能代表管道强度计算的各种复杂情况(例如具体工程中管道的内压力、才才质、温度、实际支座之间的距离、温度补偿应力、振动、阀门、管件等集中荷f作用的位置等等)，没有普逝的代表性。但从上述算例中可以大略看出支座不均匀下沉(支座之问的沉F,差)对管道产生的附加应力是不可忽视的。现归纳如下表:{M才/M管外径“壁厚」管内压力条件一一甲一一一不一一了一下，一下下一一_{_一}=080一I一一e=oBo1}无压力0.098}0.06杯7x3.5{——}——一阵rtj;7J1550Ya一-—0.24一一一一一一0.143}无压力0.122}0.07乒108x41——i__}-}f}.77910Ye一一一一一一0.29，一一一0.176‘一一无压力0,140}0,08价159x4.5最大压力690Pa—~0_34-}0,206葵325X10沐x}j:5f}E1IE775J3iPa卜0,14737在不改变现有管道计算方法及其所采用各种系数、应力标准的情况下，管支座之间的沉降差所产生的管道附加应力，都将使管道应力安全储备下降，从而降低了安全度。除非工程设计中确定的管支座距离不同程度地小于管道允许最大跨度，这种情况工程中也是较常洒到的(特别是工艺管道)。这也许就是偶而有的支座已与管道脱开而仍可维持生产的原因。综上所述，从强度的条件要确定管道丈座沉降差的限值，并且将管道设计中各种复杂因素都考虑在内，是非常困难的。但事实上有一点沉降差，可能也没有什么问题(例如宇部外技人员对外管架析架中点浇哎定为1/500跨度，而管架签础沉降差也要求1/509跨度，这样，二者相差一信，不能自圆其说)。因此，为便于讨论，建议规定如下的沉降差;限位160u1cP。以};低压七道支座间沉降差o,.)a3l中、高压管道支座间沉降差。.‘“免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)②从管道变形方面考虑，只要支座沉降不造成反坡，一l来讲ViS}I7使川(针道坡度一般选用2八000-.5/1000以内)。(4)目前尚很少有(甚至没有)管架荃础的长期沉降观测资料.但一址地磷土，上述数值也是容易达到的。对于连接厂房的管架或大、小设备之间的管道连接(如塔至热交换器的连接管道)，可能根据地基条件尚需采取一些相应的措施，如地基处理。国内对机泵接管口没有控制接管允许应力的要求，但国外对管道安装要求在机一不一;派入一2;二、二二泵接管口不产生附加应力，或只允许有较小的应力。例如宇部公司在决定管架位丑时要求使机器、设备的接口不承重。浙炼大化肥的空压机、氮压机、合成气压缩机配管距设备的第一个支座均为弹赞支座。氨压缩机则在设计中验算了配管在管口处的应力小于机械允许值。机泵设备立管道安装后都要求检验管口处应力情况。从机械的角度认为，配管对机泵不产生应力，并能维持已找正的甲心度和水平度，自.利于机泵的正常运转。因此在基础沉降方面也宜对此作些必要的限制。如机泵本身无要求的，定为1/5001;如机泵有严格要求的，则定为110001.并建议第一个针支庄和机泵位于F-I-个基础底板上。对于出口压力小于2oookPa的离心泵的接管口第一个文座，可以放宽要求，与一般管道支座的不均匀沉降要求相同。(5)框架类构筑物一般均为支承设备和管道而设置，因此1础的沉降应满足设备管道对沉降的各项要求。(8)火炬排气筒等支架基础的地墓容许变形位，经分析了解国内外有关规范的规定，考虑到火炬排气筒系管道与构筑物连接在一起，其地基变形限值应考虑管进变形的相应要求。为此二本规定参照了化工部建筑设计技术中心站编制的“引进大型化肥厂地笼与毯础设计总结分析”中的日商关于火炬支架基础的倾斜限值为4厂工。0〕作为签本以值，再按钩筑物不同的高度定出相应的倾斜限值。4设备基础的地基变形容许值4.1根据化工设备系列化的要求，对常甲主要化工设备}P1f}I,U7变形h1"ii作了表“的规定，规定的主要原则是:L甲公﹄叮(1)为使工厂出合格产品，保持机件正常磨损，能安全持续地生产，根据对有‘械、设.，备、管道等要求而提出对墓础的沉降限制。同时也结合我国当前可能采取的施工技术措施，L卜.吸‘以及国内生产厂实际已达到的沉降标准，进行综合考虑，并尽可能满足这些主导专业的要求。(2)考虑工厂科学管理水平不断提高的因素，尽可能在基建过程中把问题解决好，不在生产维修工作中留“尾巴钾。据调查，工厂一旦建成投产，往往只注意抓好生产，检修时间尽量被压缩，即使有些动设备或高压扮道支座需要调整，也往往得不到解决，这将给安全生产带来很大的隐患。沉降观测工作也很难长期坚持，时常半途而废，甲助解天现“监视”的作用。因此，如需在生产检修时采取措施，一定要明确落实措施细则，以减少地丛变形。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)(3)关于沉降稳定标准和沉降观测要求的问题，本规定未予详细规定。沉降观测精度要求，对于重要的、要求比较高的建(构)筑物，建议用精密水准仪量测，要求水准闭合误差不大于士。,25召反mm(N为测站数)为宜。(4)压缩机以压缩方式分为离心式和活塞式两种。对于活塞式压缩机，考虑到中、小型厂采用的功率较小，设备重量和基础尺寸也比较小，大型厂内也有功率较小的辅助用活塞式压缩机。这类压缩机对基础倾斜的要求可根据机械大小适当区分，大体以loookW为分界。离心式压缩机一般转速都高(5000-10000rpm)，对基础倾斜要求都很严格，所以不再区分。鼓风机压力较低，对基础倾斜要求不高，所以未列入。对于离心式压缩机和卧式活塞式压缩机的倾斜值要求，据调查认为，从机械角度考虑，对水平度的要求非常高，基础倾斜最好为零。离心式压缩机(例如浙炼30万吨合成氨装置的空压机)轴水平;度的安装误差为土。.05mm左右，每级叶轮和隔板间的密封间隙为。,3-0,4tum左右。密封间隙过小或过大，都可能产生机械磨损或两个缸之间窜气，不能形成应有的压差，影响各段压缩机的气压，机械磨损也会影响设备的使用年限。活塞式压缩机如出现倾斜，将使活塞和缸体产生磨损或活塞卡住气缸。立式活塞压缩机情况比卧式稍好一些，当然也存在活塞的磨损问题。这两种压缩机基础的倾斜也使轴承内油压支承情况变坏，可能产生机械磨损。从国内情况来看，大型压缩机机械设计的经验还不多，生产实践中虽然有些基础产生倾斜，设备还在运转，但从理论上和实践上掌握因基础倾斜对机械磨损和影响正常工作的确切数据还很少，所以要正确判定基础倾斜的限值，从机械的角度是比较困难的。倾向性的意见是基础倾斜对设备的寿命和正常工作不利。浙江炼油厂年产30万吨合成氨装置，空压机墓础如做成单独丛础，则各项分析指标见下表:一重量一“接费用一打桩费用—一一一(t)-一‘一一(T77c)‘一一一一一(Tic)一一一.兰一1一一—-.98,5一一二一I353(I#J1a=f-)一一一—一}一by一一—.638一一一-一一二犯一一}—197.一nk{n，;、}’，:.1基石出}一’一}一’{注:上表基础假设底板尺寸为14x,^x1,5m，采用25根0,45x0,15x18m桩，单桩承载力30t，华价2000元/根。‘地基处理与基础投资合计为设备投资的1/19,6,由上表看出，基础重量约为设备重的6倍，主要是基础自重产生的沉降，基础施工完成到设备找正完毕一般约需半年以上(浙炼为9-10个月)，这段时间内基础可以完成一部分沉降，而这些沉降对机器轴的水平度是没有影响的。机器就位后由于增加了荷重，这部分荷重占机器和基础总亚的比例较小，所以虽然由此产生的附加沉降对找正后机器轴的水平度有影响，但是其附加沉降量也是较小的。另外尚须考虑基础自重在机器安装后的最终沉降量，免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)其值也与土的性质有关，这部分沉降对机器轴的水平度也是有影响的。《动规》GBS40-70(试行)编制说明第55条认为:汽轮发电机轴系在安装前，有很大一部分荷载均已加在基础上，这部分荷载对轴系支承点产生不均匀变形影响较小，影响较大的是在轴系调整之后所施加的荷载(粗略统计约占总荷载的1/10)，参考国外有关资料初步确定机器轴系容许差异变形值为1/10000,则推算按整个荷载计算地基的差异沉降允许值为‘0x、揣0一赢。这类基础对地基的应力都不大(本例为。,0726MPa)，如地基为较好的中一低压缩性土层，估计沉降量郝不会大，如系软弱地基而又有较坚硬的粘性土或砂土下卧层，一般采用桩基后，也有可能满足沉降要求，即使为此化费一些地基处理费用，与设备相比所占比例也不大。如浙江炼油厂合成气压缩机价格高达629万元人民币，相当于过去一个小化肥厂的总投资。因此，在当前对这类设备基础倾斜后对机械本身及生产上带来的不利后果还未了解得很透，又缺乏具有说服力的数据条件下，适当在地基处理方面花点费用，确保机械的正常运行，也是必要的。根据以上的原则，结合国内一些生产厂的沉降观测资料，制定出本规定的基础倾斜限值。经初步收集的工厂沉降观测资料如下:沧州大化肥四大机组倾斜约为飞20100一赢，}x}P沉降小于，ommo辽河大“四大机组倾斜小于赢，绝对沉降小于，omm,金山高压聚乙烯四台压缩机基础沉降差分别为1,3,4,4mm，绝对沉降最大30mm,上述三厂的压缩机基础实测沉降值都不大，目前均已趋向稳定。这说明倾斜值要求严一些也是能做到的。这类设备一般在化工厂中都属关键性的生产设备，从发展趋势看大多数采用单机组，因此要确保不因土建设计而影响设备的正常运行，使全厂顺利进行化工生产是十分必要的。综上所述，对离心式轴向和卧式活塞式压缩机基础的倾斜限值规定为1/1000,，般这类基础长度均在1。二左右，所以实际上控制沉降差约在lomm以内(即保持毫米量级的沉降差)。此值经过努力是可以达到的。如果对倾斜控制更严格一些，对机械当然更有利，但从土建的角度可能较难满足。虽然有些工厂的压缩机墓础实测倾斜仅1/2000或更小，但考虑到地基的微量变形较难控制，因此规定的限值宜留有余地，而地基处理措施应从严，以尽量减少基础的沉降和倾斜。立式活塞式压缩机基础倾斜限值也采用I/1000.(5)泵的工作方式分为离心式和活塞式两种，活塞式又分为卧式租立式。立式泵比卧式泵对基础要求可以低一些，但考虑立式泵较小，基础也不大，所以未单独分开.对于压力较小的离心泵，机械方面要求也比较低，在各类工厂中都大量采用，生产实践中很少发现基础倾斜或出现问题的。机泵转动设备从机械磨损、工作条件及保持良好工作的角度考虑，如排除管逍支承的应力因素，则基础均匀沉降对设备是没有影响的。从设备本身来讲，关键是控制基础倾斜值。当倾斜的限值比较严格时，基础的绝对下沉量也不可能很大。这类基础的沉降主要受设备进免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)出管口应力的限制，应作为管道支座不均匀沉降的问题处理。随着生产规模的发展和采用国外先进技术，压力较高、功率较大的泵逐渐增多，因此对泵基础的倾斜也作了限制。喻调查，一般单级离心泵倾斜要求可以低一些，多级离心泵的情况与离心式压缩机类似，但倾斜要求也可以适当低一些。例如有的泵轴中心和驱动轴中心的安装误差仅允许在0,03mm。活塞式泵的机械部分实际上与活塞式压缩机类似，但机体比后者小一些，因此这两类泵基础的倾斜限值定为2八000。这两类设备重量较轻，基础也较小，一般来说沉降都不大，倾斜限值也较易满足。目前这类设备的沉降观测资料很少，生产单位也没有反映这类M础的沉降间题。(6)对塔类基础作如下规定:①分类:泡罩塔、筛板塔、浮阀塔都属于有塔板的塔，对基础倾斜的要求都比较高，所以列为同一类。空塔和填料塔对基础倾斜没有特殊要求，也列成一类。列管式降膜塔(例如尿素装置中co,汽提塔)对垫础倾斜要求也很高，塔结构与板式塔不同，因此自成一类。②沉降值:各种类型的塔对基础均匀的垂直沉降是没有限制的，但实际上塔身与管道相连，所以塔类基础的垂直沉降受管道支座间不均匀沉降要求的限制。③倾斜值:a.板式塔塔板都有对安装水平度的误差要求，国内各设计单位标准也不统一，详见:R.备中心站编制的图面技术要求。静设备设计专业的同志认为:塔板倾斜过大，将使塔内气流穿过液体层的厚度不同，气液接触不良，阻力降也发生变化，影响塔的生产能力和产品净度，因此塔板的倾斜应限制较严格。从沧州、辽河的沉降观测资料分rf>塔“础倾斜均小于_1010才，二端点沉降差多则2..,3mm,但考虑到塔板的倾斜只对塔的工况有影响，如塔板倾斜过大，在设备检修时也可以调整(在通常的大修中，须有调整塔板水平度的项目，仅从技术上讲塔板是可以用垫铁调整水平度的)，因此对这类塔基础的倾斜适当放宽一些，规定为一一三一(相当于国家地iY规范1000中对框架相邻柱基础在中级压缩性土上的容许沉降差)。这类塔基础一般重量轻，受风荷重控制，所以垂直荷载作用下地基应力不大，规定为2/1000的倾斜值是可以满足的。塔高大于2。米时，考虑到倾斜绝对值不宜过大，故倾斜限值定为I/1000.这类高塔塔板也多，调整水平工作量大，因此规定严格些是适宜的。b.空塔、填料塔填料塔只有在倾斜很严重的情况下，可以产生气体偏流现象，通常一般的少量倾斜是没有影响的。这两类塔如满足连接管道之间的不均匀沉降要求，则其自身的倾斜值是完全可以允许的。现参考对填料塔的安装要求，倾斜限制值定为2/1000,这类塔己较少采用，且一般均不高，以20米以下居多。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载 免费标准下载网(www.freebz.net)(7)容器、热交换器类s础:一般情况下对这类设备1础的倾斜没有很严格的要夕狂。华础倾斜后可能液位计出现假液位(偏高或偏低)，但掖位的误差不可能很大，因此本规定对共签础倾斜只作了一定的限制。(8)球罐对墓础沉降差有严格的要求。有资料介绍，德国哈尔蒂公司对液氨球罐相邻葵础之间的沉降差要求为1毫米。日本东洋工程公司对前进化工厂乙烯球罐基础的沉降限值为20毫米，倾斜为!/500。该厂建设过程中对球罐充水预压最大沉降16毫米，生产一年后又沉降6}8米，后趋于稳定。球罐相邻支座墓础的沉降差对罐体产生应力，但由于缺少这方面的资料和数据，现暂按化工系统设计的综合意见规是为1/2000L,(。)上海地基规范。。础的倾斜定为10600一_18000，此值估计也包括充水预压期的沉、。浙江、户0000m"7tot砂井}*预压，投产后基础倾斜最大为儡，车间反映罐底积水排不干净，汕内含水量大，影响产品质量。车间认为软地基油罐最好不搞充水砂井预压，宁可打桩，达到生产上一劳永逸。根据国内外有关规范的规定，为使本规定与有关油罐韭础的规定协调，本规定采用了任意直径方向的沉降差的限值，作为汕罐墓础的地基容许变形值。免费标准下载网(www.freebz.net)无需注册,即可下载'