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SH 3088 - 1998 石油化工塔盘设计规范

时间:2012-12-31 15:09:44 作者:219.129.25.165 来源:SH 阅读:2732次
SH 3088 - 1998 石油化工塔盘设计规范
U D C L U 中华人民共和国行业标准
P S H 3 0 8 8 - 1 9 9 8
石油化工塔盘设计规范 S p e c i f i c a t i o n  f o r  d e s i g n  o f  t r a y  f o r
         p e t r o c h e m i c a l  i n d u s t r y
1 9 9 8 - 0 3 - 3 0发布 1 9 9 8 - 1 0 - 0 1实施
中国石油化工总公司 发布中华人民共和国行业标准
石油化工塔盘设计规范
S p e c i f i c a t i o n  f o r  d e s i g n  o f  t r a y  f o r
         p e t r o c h e m i c a l  i n d u s t r y
S H30 88 -1 9 98
主编单位: 中国石化北京设计院
批准部门: 中国石油化工总公司中国石油化工总公司文件
中石化[ 1 9 9 8 ] 建字 1 2 7 号
关于发布行业标准 《 石油化工
   塔盘设计规范》的通知
各有关单位:
     由中国石化北京设计院主编的《 石油化工塔盘设计规
范》己经审查定稿。现批准 《 石油化工塔盘设计规范》
S H 3 0 8 8 - 1 9 9 8为石油化工行业标准,自 1 9 9 8年 1 0月 1日
起实施,原《 炼油厂塔盘设计规范》S H J 1 0 7 1 - 8 6同时废
止。
     本规范的具体解释工作由中国石化北京设计院负贵.
中国石油化工总公司
一九九八年三月三十日月 u 舌
     本规范是根据中石化( 1 9 9 6 ) 建标字 1 2 9号文的通知,
由我院对原《 炼油厂塔盘设计规定》 S H J 1 0 7 1 - 8 6进行修
订而成。
     本规范共分十章。这次修定的主要内容有:
     1 对设计载荷的内容进行了修改和补充;
     2 对主梁和支梁的计算支持条件作进一步修改,扩
展了不同塔径对最大允许挠度的规定;
     3 修改和增加了对自身梁结构尺寸的规定;
     4 增加了条式支梁连接板和密封板等内容。
     在修订过程中,针对原标准存在的问题,进行了广泛
的调查研究,总结了近年来石油化工塔盘设计中的实践经
验,并征求了有关设计、施工、生产等方面的意见, 最后
经审查定稿。
     本规范在实施过程中,如发现需要修改补充之处,请
将意见和有关资料提供我院,以便今后修订时参考。
     我院地址:北京市西城区安德路甲6 7 号
     邮政编码: 1 0 0 0 1 1
本规范的主编单位:中国石化北京设计院
主要起草人:许锡恩 刘谨如目 次
1 总则· · · · · · , - · , · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” · · · · · … … 1
2 基本要求· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2
3主要零部件计算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . · 一 , . . …5
4支持圈和支持板” · · · · · · · · · · “ · · · · · · · · · “ “ · · · · · · · · · ……9
5 主梁和支梁, , , · · “ · · · · · * . · · · · · · , · · · · · · · · · “ · · · · , · · · · · · · ” . …1 2
6降液板和受液盘· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  1 6 7 紧固件· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · …… 1 9
8 堰和档板· · · · · · · · · · · · · · · · , · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一 , :2 0
9 内部通道· . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .  2 1
1 0其他· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · “ · , · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · …… 2 2
用词说明“ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 一 2 3
附 条文说明· · · · · · · · “ · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” · · · · · · · · · · · · · · · 一 2 5总 则
1 . 0 . 1 本规范适用于石油化工企业板式塔分块式塔盘的
机械设计。
1 . 0 . 2 执行本规范时, 尚应符合现行有关强制性标准规
范的要求。z 基 本 要 求
2 . 0 . 1  .塔盘结构及零、部件名称见图 2 . 0 .  1 - 1和图
2 . 0 . 1 - 2。
2 . 0 . 2‘ 塔盘的形式,可根据需要设计成单流程或多流程。
当采用多流程时,宜使各流程具有相近的有效面积。
2 . 0 . 3塔盘的设计,应尽量减少其在安装时的焊接工作
量。
2 . 0 . 4 可拆卸的塔盘零、部件应能在塔盘上部进行拆卸
和安装.其大小应能通过塔的人孔,单件的质量不宜大于
3 0 k g 。
2 . 0 . 5塔盘所用浮阀, 应符合现行《F 1 型浮阀》邓1 1 1 8
的要求。
2 . 0 . 6塔盘所用圆泡帽,应符合现行《 圆泡帽》J B 1 2 1 2
的要求。
2 . 0 . 7塔盘的制造与安装, 应符合现行《 塔盘技术条件》
J B 1 2 0 5的要求.
2 . 0 . 8塔盘的材料,应符合现行有关国家标准或行业标
准的要求。未列入标准的材料,必须符合有关技术条件的
要求。1 一 受液盘 z 一 带自身梁的塔板 3 一 降液板 4 一 定位件 5 一 通道板
6 - 紧固件 7 - 降液板的连接板 8 一 支持板 9 一 支持圈
图2 .  0 .  1 - 1 无主梁塔盘结构示意A - A ( 旋转)
1 一 受液盘
5 一 降液板
1 1 - A  w件
2 一 带 自身梁的塔板 ( 或安装支梁的塔板)
6 一 主梁 7 一 降液板的连接板
1 2 一 支持板 1 3 一 支持圈
8一 连接板
3 一 通道板
   9 一 支座
4 一 密封板
1 0 一 定位件
1 4 一 堵板 1 5 一 支梁连接板
图2 . 0 .  1 - 2 有主梁塔盘结构示意3 主要零部件计算
3 . 0 . 1 常用塔盘主要零、部件的最小厚度,应符合表
3 . 0 . 1 的要求.
裹 3 . 众1 常用塔盘主要零、部件的最小厚度 ( 二 )
材 料
塔 板 受液盘、液封
盘 、 抽 出 盘 降 液 板
圆 泡 帽
塔 盘
浮阀、筛
孔及舌形
塔 盘
可拆卸 固定 可拆卸 固定
碳 锅 6 4 4申 6 巾 如 6 *
不锈俐 4 2 2 * 2 * 2 * 4*
     注:0最小厚度已包 括第3 . 0 . 2 条要求的最小.位裕全。
         必当 毕内 径大于 或子于3 0 0 0 二 时,带里号的 零件厚度可
           过当增加。
3 . 0 . 2 碳素钢制造的塔盘零、部件应考虑双面腐蚀,其
腐蚀裕度总和应满足:
     可拆卸的零、部件,不应小于2 恤 :
     不可拆卸的零、部件,不应小于3 二 。
3 . 0 . 3根据设计载荷计算塔盘厚度( 不包括腐蚀裕里) 时,
其最大应力不应超过设计温度下材料的许用应力。设计载
        5荷,可按表3 . 0 . 3 确定。
名 称
塔 板
     表 3 . 0 . 3 设 计 载 荷
               设 计 载 荷
1 . 承受实际均布载荷 ( 不得小于7 0 0 N /  m '  )
加自身质量载荷
2 . 实际最大液柱高度 < 密度取 I O O O k g /  m ' )
的均布载荷加自身质量载荷
1承受3 0 0 0 N /  m ' 均布载荷加自 身载荷
2 . 实际最大液柱高度 ( 密度取 1 0 0 0 k g /  m ' )
的均布载荷加 自身质量载荷
   说 明
取 两 者
中 较 大

受液盘
液封盘
抽出盘
     注:塔板自 身质黄载符, 应按不开孔的情况计算;强
考虑开孔4 , 弱因 紊.
取 两 者
中较 大

度计算应
     塔板计算的支持条件,可按周边简支考虑;其他零、
部件可根据实际情况确定。
3 . 0 . 4 主梁和支梁的强度计算,不应考虑腐蚀裕量;支
持条件,应按简支考虑。
     1在安装或检修的条件下,对公称直径小于或等于
2 m的塔,当梁任意一点承受1 3 5 0 N集中载荷时,及对公
称直径大于 2 m的塔,当距梁两端 1 / 3梁长处分别承受
1 0 0 0 N的集中载荷时, 梁的最大应力不应超过2 0℃时材料
的许用应力。
     2 在操作条件下,当梁承受表3 . 0 . 3所列的均布载
荷和表3 . 0 . 4 - 1 所列的塔盘质量载荷及梁自身质量载荷
时.其允许挠度应符合表3 . 0 . 4 - 2的规定。表3 . 0 . 4 - 1 塔盘质量载荷参考值 ( 比/ m ' )
表 3 . 0 . 4 - 2 梁的允许挠度 (m n)
喷射形、浮阀形塔盘等 泡帽形塔盘
塔径 D N 最大允许挠度 塔径 D N 最大允许挠度
蕊 2 4 0 0 3 续 1 40 0 i.  5
> 2400 L / 7 2 0且不大于 7
> 1400
〔 2 80 0
3
> 2 800 0 且 不 大 , 。 _      注:① L- 梁的跨度 (m m);
         ②喷射形塔盘系指舌形塔盘、筛孔塔盘.
     3 作为梁使用的部件 ( 如双流程塔盘的中间受液槽、
中间降液板等)或与塔板成为一体的自身梁,其允许挠度
也应符合表3 . 0 . 4 - 2 要求。
3 . 0 . 5计算塔盘零、部件时,其材料的许用应力应按表
3 . 0 . 5 选取;如采用其他材料,其许用应力可参照相应的
材料标准确定。︵ 门 d 盏 ︶




口 , 0 ! n 粥4 支持圈和支持板
4 . 0 . 1支持圈和支持板的宽度和厚度,应符合表4 . 0 .  1
的规定。
4 . 0 . 2 塔板直径,应按下式计算 ( 图4 . 0 . 2):
                 D=尽一 2 S
式中 D p— 塔板直径( m m):
       D .— 塔内径 ( m m  ):
       S — 塔板与塔壁之间的间隙 ( m m),按表
4 . 0 . 2确定。
塔壁
图4 . 0 . 2 塔板与支持圈搭接示意︵ 琶
︶ 廿 叱 名 膨 垅 州 口 铸 圈 您 州
一 0 寸 粥表 4 . 02 间隙 S (a v n )
塔内径D 8 0 0~ 1 2 0 0 1 40 0~ 2 0 0 0 2 2 0 0~ 3 0 0 0
S 1 5 2 0 2 5
塔内径 。 32 00  -  4 6 0 0 4 8 0 0~ 6 2 0 0 6 4 0 0~ 8 0 0 0
S 35 40 4 5
4 . 0 . 3 支持圈、支持板与塔壁或降液板焊接,其上面的
角焊缝应为连续密封焊,下面的角焊缝可为间断焊。如碳
钢塔盘的构件需喷涂或喷镀其他防腐材料时,其全部焊缝
均应为连续焊。5 主梁和支梁
5 . 0 . 1 主梁的安装方向,应垂直或平行于液体流向。对
喷射形塔盘,主梁的安装方向,应平行于液体流向。
5 . 。 , 2 主梁的结 构, 应采用整体式, 大直径塔盘( D ; 〕
7 0 0 0  m m) 的主梁,可采用析架式。
5 . 0 . 3 主梁应安装在与塔壁焊接的支座上,并用螺栓与








(b)
图5 . 0 . 3 主梁安装焊于塔壁或支座上的连接板相连接( 图5 . 0 . 3)。如主梁
穿过降液板,穿孔处的间隙应密封。
5 . 0 . 4 支梁的结构宜采用与塔板成为一体的自身梁。自
身梁的规格,应符合图5 . 0 . 4及表5 . 0 . 4的要求。
A型
}  3 - l
二 国 B型
图5 . 0 . 4 塔盘板自身梁部位尺寸
表5 . 0 . 4 自身梁高度 ( m n  )
塔盘板长度 < 1 000 ) 1 0 0 0
~ 1 4 0 0
) 1 4 0 0
~ 1 8 0 0
) 1 8 0 0
~ 2 0 0 0
多 2 0 0 0
~ 2 2 0 0
A 型梁高坑 6 0 8 0 1 0 0 1 0 0
日 型梁高h : 8 0 9 0 9 05 . 0 . 5 单独设置的支梁,宜采用角钢或槽钢制造,其宽
度不宜超过7 5  m m。
5 . 0 . 6 支梁连接板与支持圈、支持板或生梁连接时,在
支梁、支持板或主梁上表面宜覆盖一堵板( 图5 . 。 . 6),
堵板厚度为0 . 5  mm,材料为O C r 1 3 或1 8 - 8 型不锈钢。
5 . 0 . 7 焊于主梁或支梁上的螺栓 ( 螺柱),其规格宜大
于或等于M 1 2。形 智
盔 软 州
倾 岭 潭 织 娜 侣 熊 州
彩 渊 划
然 侧
鹰 袅 膨 纷
s 馨 州
9 0 . 的 团
臣 也 侧 酬

圈 七
侧 酬



L
互6 降液板和受液盘
6 . 0 . 1 在确定液体流出受液盘处 a d的通道面积后,应使
液体流入受液盘处 a b 的扇形通道面积大于翻转处 a c 的矩
形通道面积。且a c处的矩形通道面积应大于或等于a d 处
的通道面积( 图6 . 0 .  1 )。
6 . 0 . 2 降液板的下缘长度大于 1 0 0 0  mm时,其下缘应设
置定位件,定位件之间的距离不应大于7 5 0  m m  o
     定位件的安装可采用螺榭奎 接或焊接( 图 6 .  0 .  1 ( a )  ( b ) ) 。
斜降液板
定位件_
液流
塔板
P 9 形受液盘
加强筋
(a)   直降液板
     定位件               \
塔板
液流
{
凹形受液盘
加强筋
(b)
(c )
图6 . 0 .  1 降液板结构> 7 c 意
6 . 0 . 3 受液盘与塔壁的连接,宜采用焊接结构;降液板
         1 7应通过降液板连接板与塔壁连接,不宜与塔壁直接焊接
( 图6 . 0 . 3 ) 。
图6 . 0 . 3 降液板与塔壁连接示意
     当物料易沉淀、聚合、结焦而需要清扫降液管时,应
采用可拆卸的降液板结构。
6 . 0 . 4 当受液盘弦长大于 1 0 0 0  m m时,应在受液盘下方
设置加强筋,加强筋之间的距离不应大于 7 5 0  m m ( 图
6 . 0 . 1)。7 紧 固 件
7 . 0 . 1 紧固件应优先采用标准件,螺柱规格不应小于
M1 0。
7 . 0 . 2 对于碳钢塔盘,螺栓的材料应为1 C r 1 3, 螺母应
为碳钢; 对于焊接固定的螺柱或螺母, 其材料应为O C r 1 3,
相应的螺母或螺栓应为碳钢。对于不锈钢塔盘,紧固件的
材料应与塔盘材料相适应。
7 . 0 . 3塔板与支持圈或支持梁之间采用紧固件连接时.
紧固件的距离不应大于2 0 0  m m。当在连接处设置垫片时,
紧固件间距不应大于1 5 0  m m  e
7 . 0 . 4连接可拆降液板与降液板连接板的紧固件,其间
距不应大于 1 1 0  m m  o
7 . 0 . 5 塔盘所用紧固件,应符合现行标准 《 卡子》
J B 1 1 1 9、《 双面可拆连接件》J B 1 1 2 0、《X 1型楔卡》
J B 2 8 7 8、《 X 2型楔卡} )J B 2 8 7 9 的有关要求。8 堰 和 挡 板
8 . 0 . 1进口堰 ( 对于凹形受液盘系指液体流出边缘)或
出口堰 ( 溢流堰)距最近一排传质元件边缘的距离,应符
合表 8 . 0 . 1 的规定。
表 8 , 0 . 1 进出口堪距传质元件边缘的最小距离 ( , )
8 . 0 . 2 塔盘上液体易走短路的地方( 如主梁上方、靠近
塔壁处等),应设置折流挡板。折流挡板的高度宜为溢流
堰高度的两倍 ( 如无溢流堰,可取塔盘上液层高度的两
倍),折流挡板的厚度不得小于塔板厚度。9 内 部 通 道
9 . 0 . 1 塔盘 上应 设 置 内部通道 ,内部通道 的最 小尺寸应
为3 8 0  X  4 5 0 ( m m )。
9 . 0 . 2 内部通道板,应能在塔盘的上下两侧拆卸。
9 . 0 . 3 同一直径塔段内,各层塔盘的内部通道的位置.
应在同一垂直线上。
9 . 0 . 4 当支持梁底部与下层塔盘之间的净空小于 3 8 0  mm
时,梁的两侧均应开 设内部通道 。1 0 其 他
1 0 . 0 . 1停止操作时,如塔盘不能自行排净液体,则应在
每 平方米 塔 板面 积内 开设直 径为中 6 ^ - 1 0 m m的 泪孔1 一2 个。
受液盘上至少应开设一个泪孔。
1 0 . 0 . 2 要求不漏液的塔盘 ( 如泡帽塔盘等),其塔板与
梁、支持圈的搭接处及降液板与降液板、降液连接板的连
接处,必须采用 3一 4 m m厚的非石棉密封带 ( 如石墨带
等)进行密封。对于其他类型塔盘,上述位置也可采用密
封带密封。
1 0 . 0 . 3 塔板的开T I . 排歹 1 I . 应优失采用叉排( 图 1 0 . 0 . 3) 。
液体流向
图1 0 . 0 . 3塔板开孔排列示意用 词 说 明
     本规范条文中要求执行严格程度不同的用词,说明如
下:
     ( 一)表示很严格,非这样做不可的用词
         正面词采用 “ 必须”:
         反面词采用 “ 严禁”。
     ( 二)表示严格,在正常情况下应这样做的用词
         正面词采用 “ 应”:
         反面词采用 “ 不应”或 “ 不得”。
     ( 三)表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这
样做的用词:
         正面词采用 “ 宜”:
         反面词采用 “ 不宜”。
     表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用“ 可”。中华人民共和国行业标准
石油化工塔盘设计规范
S H3 088 -1 99 8
条 文 说 明
1 9 9 8 北京目 次
2 基本要求· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” · · · · · · · ” · · … 2 9
3主要零部件计算· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ……3 0
5 主梁和支梁“ · · “ · · · ” · · · · ” · · ” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · “ …3 1
6降液板和受液盘· · · · · · · · · · · · · ” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ……3 2 7 紧固件· · · · · · “ · · · · · · · · · · ” · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” … 3 3
8 堰和挡板· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ” · · · · · · · · · · · ……3 4
1 0其他· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ……3 52 基 本 要 求
2 . 0 . 1图2 . 0 . 1 - 1 及图2 . 0 . 1 - 2 仅表示通常使用的两种
类型,其他型式的分块式塔盘可参照执行。
2 . 0 . 2 本条系按照工艺要求确定.
2 . 0 . “ 一 2 . 0 . 7指 出 常 用 的 塔 盘 零 、 部 件 标 准 及 紧 固 件 标准。执行时也应符合现行标准的要求。3 主要零部件计算
3 . 0 . 3 基本按原标准,但明确塔板承受的是实际均布载
荷,并不得小于7 0 0 N /  r ? 。塔板载荷不考虑开孔因素,强
度计算应考虑开孔削弱因素。
3 . 0 . 4 主梁和支梁的计算,综合了石油化工设计院多年
执行的设计规定的要求,按塔直径的不同确定不同的受力
点及载荷大小。对梁的允许挠度也作了详细规定。
3 . 0 . 5 许用应力按照原标准的规定, 但取消了Q 2 3 5 一在
等于或大于4 0 0℃条件下的应用。5 主梁和支梁
5 . 0 . 1 系根据石油化工设计的不同特点来确定的主梁安
装方向。
5 . 0 . 2 根据国内外大直径塔盘的设计经验,D 。 妻
7 0 0 0  m m的塔,主梁可采用析架式。
5 . 0 . 4 根据石油化工的设计经验及对自身梁规格的不同
规定,统一成表5 . 0 . 4的要求。
5 . 0 . 6 在原标准的基础上,根据近年来实践经验,增加
了一块条式支梁连接板。
     为了减少泄漏量,两种类型的支梁连接板上均增加一
块0 .  5  m m厚的不锈钢板堵漏。s 降液板和受液盘
6 . 0 . 1 在原标准基础上增加了两个视图, 可以满足石油
化工对降液板的不同要求。
6 . 0 . 2 在原标准基础上进一步明确定位件的安装形式。
6 . 0 . 3 降液板不宜与塔壁直接焊接,需通过连接板来进
行,其目的是保证降液板的正确位置。本条取消了原标准
中对可拆卸降液板的连接处,应设置3~4 m m厚石棉带
垫片的要求。因为石棉带是含石棉纤维的密封制品, 易致
癌, 不宜使用。不允许泄漏处可改用石墨带密封.7 紧 固 件
7 . 0 . 2 在原标准的基础上明确选择螺栓及螺母材料的具
体要求。
7 . 0 . 4 由于两板的相互连接处,取消了石棉带密封,为
减少泄漏量,紧固件间距由原标准1 5 0  m m改为l  t o  m m  o
7 . 0 . 5将原标准总则中的紧固件标准改放在这一章。8 堰 和 挡 板
8 . 0 . 1一8 . 0 . 2 按原标准的要求, 但删除了原标准第 z
条关于溢流堰的设计规定的条文。由于石油化工近年来大
都采用固定的溢流堰, 因此由设计者自行决定。1 0 其 他
1 0 . 0 . 1 泪孔的直径范围由原标准中 1 0  m m改为中 s-
1 0  m m,设计者可根据介质的清洁程度来选取。
1 0 . 0 . 2 对泡帽塔盘,要求密封、无漏液。而其他型式塔
盘,如浮阀、筛孔等塔盘根据使用经验,为使安装简单,
一般都不采用密封带进行密封。但从减少能耗的角度,采
用密封是有利的,引进的设备也多采用密封,因此在本规
范中只是推荐。2732
国家标准下载

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