SH-3098-2000.pdf

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1、中 华 人民 共 和 国 行 卫标 准 S H 3 0 9 8 - 2 0 0 0 石油化工塔器设计规范 S p e c i f i c a t i o n f o r t h e d e s i g n o f p e t r o c h e mi c a l c o l u mn 2 0 0 0 - 0 6 - 3 0发布2 0 0 0 - 1 0 - 0 1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 S p e c i f i c a t i o n f o r t h e d e s i g n o f p e t r o c h

2、 e m i c a l c o l u m n S H 3 0 9 8 - 2 0 0 0 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 ( 2 0 0 0 ) 2 3 9 号 关于批准 石油化工企业污水处理设计规范 等 1 0 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 1 0 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 . S H 3 0 9 5 - 2

3、 0 0 0石油化工企业污水处理设计规范 2 . S H 3 0 9 7 - 2 0 0 0石油化工静电 接地设计规范 3 . S H 3 0 9 8 - 2 0 0 0石油化工塔器设计规范 ( 代替S Y J 1 0 4 9 - 8 3 ) 4 . S H 3 0 9 9 - 2 0 0 0石油化工给排水水质标准 ( 代替S H J 1 0 8 0 - 9 1 ) 5 . S H 3 1 0 0 - 2 0 0 0石油化工工程测量规范 6 . S H 3 0 1 0 - 2 0 0 0石油化工设备和管道隔热技术规范 ( 代替S H J 1 0 - 9 0 和S Y J 1 0 2 2 - 8

4、 3 ) 7 . S H 3 5 0 2 - 2 0 0 0钦管道施工及验收规范 ( 代替S H J 5 0 2 - 8 2 ) 8 . S H 3 5 1 3 - 2 0 0 0石油化工铝制料仓施工及验收规范 ( 代替S H J 5 1 3 - 9 0 ) 9 . S H 3 5 1 8 - 2 0 0 0阀门检验与管理规程 ( 代替S H J 5 1 8 - 9 1 ) 推荐性标 准: 序号标准编号标准名称 1 . S H / T 3 5 1 1 - 2 0 0 0乙 烯装里裂解炉施工技术规程 ( 代替S H J 5 1 1 - 8 9 ) 以 上标准自2 0 0 0 年 1 0 月1 日

5、 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 ( 1 9 9 8 ) 建标字 1 5 9 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 S Y J 1 0 4 9 - 8 3 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

6、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: 7 3 0 0 6 0 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 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 设计基础 ， ， ， ， ” ， - 价. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

8、 2 2 . 1设计压力 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 . 2设计温度 “ ” 2 2 . 3设计载荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 . 4

9、厚度附加量. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 . 5 最小厚度 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

10、. . . . . . . . 6 2 . 6许用应力 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 材料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 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. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 3 . 5焊接材料 ， ” ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 设计计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

13、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， 一 1 1 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 1 1 4 . 3 法兰 当 量 设 计 压 力 计 算. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

14、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 4 . 4 塔 盘 板 及支 承 梁 的 计 算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 4 . 5局部应力 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 结构设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . I 6 5 . 1 塔的主要 元件及名称 . . . . . . . . . . .

16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ， . . . . . . . 1 6 5 , 2塔体 ” ， ， ， “ . . . 1 6 5 . 3 裙 座和 地 脚 螺栓 座 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 5 . 4人孔和手孔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18、. . . . . 2 6 5 ， 5接管 ， ” ， ， “ 。 ， ， ， 2 8 5 . 6塔盘 ” ， ” “ ” ， ， ” ” ， ， 3 1 57塔釜隔板 ， ， 1 5 . 8 缓冲挡板 。 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 3 5 . 9 防涡流挡板 。 ， ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 4 5 . 1 0气 体出口 挡 板

19、和 丝网 除 沫器 ，. ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 5 5 . 1 1 内 部梯子 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

20、 . . . . 3 6 5 . 1 2保 温( 保 冷 ) 支 持圈 和 隔 热 箱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 6 5 . 1 3 防 火层固定件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1 5 . 1 4塔顶吊往， ， ， ， ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 5 . 1 5 吊

22、耳 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2 制造、 检验及验收 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

23、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 6 . 1一般规定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

24、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 6 . 2 外形尺寸偏差 ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 6 . 3 据 座与 塔 体的 焊接 接 头 “ 4 4 6 . 4 整体热处理的塔器 ， ， “ “ “ “ 古 价 ” ， ， ， ， ， 4 5 6 . 5 现场组焊的塔器. . . . . . . . . . . . . .

25、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 5 附 录 A 冬 季 空 气 调 节 室 外 计 算 温 度 . . . . . . . . . . . . . . . . .4 6 附录B 主要石油 化工企业所在城市 ( 地区)的基本烈 度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 7 附录C 塔顶 挠度控制值 介 “ 4 “ ” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 8 用词说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

27、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 9 附 条 文说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

28、. . . . . . . . . . . 5 1 S H 3 0 9 8 - 2 0 0 0 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J B 4 7 1 0 - 2 0 0 0 的补充和具体化。 本规范适用于高 度H大于 l o m 、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 。 : h,H + 哈+ + D I H ( 1 . 0 . 2 ) 式中:众、 马、 、 D;

29、各段塔体 心称直径; h , , h z , 、 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 G B 1 5 0 - 1 9 9 8 和 钢制塔式容器 J B 4 7 1 0 - 2 0 0 0 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. G

30、B 1 5 0 - 1 9 9 8 钢制压力容器 J B / T 4 7 3 5 - 9 7 钢制焊接常压容 器 J B 4 7 1 0 - 2 0 0 0 钢制塔式容器 G B J 1 7 - 8 8 钢结构设计规范 S H 3 0 7 4 - 9 5 石油化工钢制压力容器 S H 3 0 7 5 - 9 5 石油化工钢制压力容器材料选用标准 S H 3 5 2 4 - 1 9 9 9 石油化工钢制塔类容器现场组焊施工工艺标准 S H 3 0 8 8 - 1 9 9 8 石油化工塔盘设计规范 G B 6 6 5 4 - 1 9 9 6 压 力容器用钢板 G B 3 5 3 1 - 1 9 9

31、 6 低温压力容器用低合金钢钢板 G B 3 2 7 4 - 8 8 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带 G B 3 2 8 0 - 9 2 不锈钢冷轧钢板 G B 4 2 3 7 - 9 2 不锈钢热轧钢板 G B 4 2 3 8 - 9 2 耐热钢板 G B / T 8 1 6 5 - 1 9 9 7 不锈钢复合钢板和钢带 G B 4 7 3 3 - 1 9 9 6 压力容器用爆炸不锈钢复合钢板 G B / T 8 1 6 3 - 1 9 9 9 输送流体用无 缝钢管 G B 9 9 4 8 - 8 8 石油裂化用无缝钢管 G B I T 1 4 9 7 6 - 9 4 流体输送用不

32、锈钢无缝钢管 G B 6 4 7 9 - 8 6 化肥设备用高压无缝钢管 I S H 3 0 9 8 - 2 0 0 0 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 G B 1 5 0 和 石油化工钢制压力容器 S H 3 0 7 4 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 . 1 MP a 的内 压塔器， 设计压力取0 . 1 N Ta . 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 .

33、 2 5倍的 最大内 外压力差或0 . 1 1v i P a 两者中的 较小值;当 没有安全控制装置时，取0 . 1 M P a . 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G B 1 5 0 和 石油化工钢 制压力容器S H 3 0 7 4 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)

34、 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T o 设计温度T 炼油石 油 化 工 T a 5 - 2 0 介质正常工作温度减 0 - - 1 0 或取最低工作温度 - 2 0 3 5 0 T = T o + ( 1 5 - 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

35、2 . 2 . 3 . 表2 . 2 . 3 裙座壳体的设计温度( ) 一云 1 J:$ 9h 蔽 1 ( R M 3 . 2 . 5 )无过渡段裙座 裙 座 本 体裙座过渡段T 5 . 5 - - 7 . 5 7 . 5 - 2 5 2 5 3 0 3 0 - - 3 43 4 - - 4 04 0 - 5 05 0 - 6 06 0 -8 0 负偏差C , 0 . 60 . 80 . 91 . 01 . 11 . 2 1 . 31 . 8 注:0本表数 据摘自G B 7 0 9 - 8 8 d 热札姻 板和姻带的尺寸、外形、重 童及允许偏差的 规定; 口 表中 钢板厚度小于1 3 m m

36、的负 偏差 位系按 普通札制精 度的 钢板， 且宽 度为该厚度钢板在最大宽度时的 数值. 表2 . 4 . 2 - 3 钢板厚度负偏差( 三) ( rr r n ) 钢板标准 G B / C 8 1 6 5 - 1 9 9 7 不 锈钢复合钢板和钢带 复层厚度负偏差复合钢板、钢带总厚度允许负偏差CI I 级、I I 级 m级 复合钢板总厚 度m m允许负偏差 % 钢带钢板I 级 I I 级III级 不大于复层公 称尺寸的 9 % , 且不大于l m m 不大于复层公称 尺寸的 1 0 % ，且 不大于l mm 4 - - 889 )8 - 1 57 8 1 6 - 2 567 2 6 - -

37、3 056 3 1 - 6 045 6 0 协商协商 表2 . 4 . 2 - 4 钢板厚度负偏差( 四) ( M M ) 翻板标准 J B 4 7 3 3 - 1 9 9 6 压力容器用爆炸不锈钢复合钢板 复层厚度负偏差基层厚度负偏差 总厚度负偏差 复层公 称厚度的1 0 % ，且不大于1 . O m m基层厚度标准负偏差减0 . 5 m m基层负偏差+ 复层负偏差 2常 用 无 缝 钢 管 厚 度 负 偏 差( C : ) 见 表2 . 4 . 2 - 5 . s a 3 0 9 8 - 2 0 0 0 表2 . 4 . 2 - 5 无缝钢管厚度负偏差( m) 钢管标准种类 壁 厚 n】

38、n 】 负偏差C , 普通级较高级或高级 GB / I 8 1 6 3 - 1 9 9 9 输送流体用无缝钢管 冷拔 1 . 01 0 %1 0 % 热轧3 2 . 51 2 . 5 % G B9 9 4 8 - 8 8 石油裂化用无缝钢管 冷拔 1 . 01 0 % 热轧 52 01 2 . 5 % 2 01 0 % G B / T 1 4 9 7 6 - 9 4 流体输送用不锈钢无缝钢管 冷拔 1 - 31 4 %1 0 % 3 . 0工 0 %1 0 % 热轧 - 1 51 5 %1 2 . 5 % G B 6 4 7 9 - 8 6 化肥设备用高压无缝钢管 冷拔- I . 51 0 %

39、 热轧 3 - 2 01 2 . 5 % 2 01 0 % 2 . 4 . 3 腐 蚀 裕 量( C 2 ) t 考虑腐蚀裕量的 原则 a 与工作介质接触的 塔的圆 筒体、封头、 接管、 人( 手) 孔及内 部构件等，均应考虑腐蚀裕量。 b 下列情况可不考虑腐蚀裕量。 不锈钢， 不锈复合钢， 不锈钢衬 里( 介质对 所接触的不 锈钢不发生腐蚀时) : 法兰密封面; 可经常更换的非受力元件: 用涂漆可以 有效防止环境腐蚀的 塔体外表面及其外部构件( 不包括裙座) 。 2 腐蚀裕量的 确定 a 腐 蚀裕量应根据金属材料在介质中的腐 蚀速率 和塔器的 设计寿命确定，如下所示: C 2 = N F d c 2 ( 2 . 4 . 3 ) 式 中 q腐 蚀 裕 量( m m ) ; N F 设 计 寿 命( 年 ) : 对 炼 油 和 石油 化 工 塔 类一 般 取价 = 1 5 - 2 0 年 ; 人2 年腐蚀速率 ( m m / 年) a b 塔 器 主 要 元件 腐 蚀 裕 量( q) 的 选 取 参