SH-3031-1997.pdf

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1、U D CS H 中华人民共和国行业标准 S H 3 0 3 1 一1 9 9 7 石油化工逆流式机械通风 冷却塔结构设计规范 D e s ig n c o d e o f c o u n t e r f l o w - t y p e me c h a n i c a l d r a u g h t c o o l i n g t o w e r s t r u c t u r e f o r p e t r o c h e mi c a l e n t e r p r i s e s 1 9 9 7 -1 1 一0 5 发布1 9 9 8 -0 5 -0 1 实施 中国石油化工总公司发布

2、中华人民共和国行业标准 石油化工逆流式机械通风 冷却塔结构设计规范 D e s i g n c o d e o f c o u n t e r fl o w- t y p e m e c h a n i c a l d r a u g h t c o o l in g t o w e r s t r u c t u r e f o r p e t r o c h e mic a l e n t e r p r i s e s S H 3 0 3 1 一1 9 9 7 主编单位 中国石化洛阳石化工程公司 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

3、7 建字6 0 7 号 关于发布 行业标准 石油化工逆流式 机械通风冷却塔结构设计规范 的 通知 各有关单位: 由中国石化洛阳石油化工工程公司修订的 石油化工 逆流式机械通风冷却塔结构设计规范 已经审查定稿。 现批 准修订后的 石油化工逆流式机构通风冷却塔结构设计规 范) S H 3 0 3 1 - 1 9 9 7为石油化工行业标准， 自1 9 9 8年 5月 1 日起实施。 原 石油化工企业逆流式机构通风冷却塔结构设 计规范 S HJ 3 1 - 9 1 ， 自1 9 9 8 年 9 月3 0日废止。 本标准的具体解释工作， 由中国石化洛阳石油化工工 程公司负责。 中国石油化工总公司 一九九

4、七年十一月五日 目次 1 总则 ” ” 、 “ ” ” 1 2 主要符号 ” ” “ “ ，. 2 3 结构组成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 . 1 塔体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 3 . 2柱 网 . 。 。. . . . . . . 4 3 . 3 梁 . . .

5、. 9 3 . 4塔体围 护结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 3 . 5 导 风系 统配件 ” ，. ” 1 0 3 . 6 柱 基础和机器基座 1 4 3 . 7 水池 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .” 1 4 4 结构计算，. ，. 1 5 4 . 1 一般规定 . . . . .

6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 4 . 2 荷载及荷载效应组合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 4 . 3 结构计算 ， . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 5 构造及其他要求 . . . . . . . . . . . . . . . . .

7、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 5 . 1 构造要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 5 . 2 防 腐、 防冻措施 “ 2 2 5 . 3 材料 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 2 附录 A 常用填料荷载参考值 ，. 2 5 附录 B 常用风机系列技术数据参考值 2 6 附录 C 常用电机系列技术数

8、据参考值 2 7 OOQ介1占 月曰n乙八 附录D 用词说明 附加说明 附: 条文说 明 一 1 总则 1 . 0 . 1 本规范适用于石油化工企业的逆流式机械通风冷 却塔( 以下简称“ 塔，)的结构设计。 1 . 0 . 2 执行本规范时， 尚应符合现行有关标准规范的要 求。 2 主 要 符 号 2 . 0 . 1 作用和作用效应 d2 h , 风机的总水平当量荷载; 。 第1 台 风机的水平当量荷载; G，风机旋转部分总重力; 口 、 每台风机水平当量荷载; 口 每台风机的扰力。 2 . 0 . 2 几何参数 1 0 支承梁的计算跨度; D支承梁截面刚度; h 塔体高度。 2 . 0 .

9、3 计算系数及其他 f a 梁自振频率 二支承梁单位长度上的均匀质量; 必, 自振频率系数; 。u 支承梁单位长度上的换算均布质量; m;支承梁上的集中质量; n -梁的跨数; k ; 集中质 量换算系数; a ; 集中荷载离本跨梁左边支座距离X与本跨梁 的计算跨度1 。 之比; 2 k ;风机的动力系数; a 风机旋转部件的偏心距; V 风机每秒 钟转数; a ,风机对塔体的动性能系数; f 塔体 自 振频率; 7 材料非弹性阻力系数。 3 结 构 组 成 3 . 1 塔体 塔体可采用钢筋混凝土结构、 钢结构。 钢筋混凝土结构塔， 宜采用双向框架结构。 钢结构塔宜采用双向平面析架结构， 柱宜

10、采用钢 月，d 3.33管 3 . 1 . 4 塔体的结构型式、 布置和各部位尺寸， 应按生产和 结构设计要求综合确定( 图 3 . 1 . 4 - 1 -4 ) , 2柱网 柱网布置应符合表 3 . 2 . 1 的规定。 外 部 围 护 -一 bff711WE - -箫 D 纵 向 十 一 i 8 1 4200 - 奋 42002 吉42 00 吉4200 5 图3 . 1 . 4 -1 双列塔柱网布置示意 0峭阶呼 8 SNO 四据昨 如阵举泪澎成 领股旧丽增稼隧 珍 8 囚|对 璐胜长疽澎 绍书姿 祖解环玄 某一1一1玛 .1的画 ;抽日酬编 日日门川生1日月川下 逅成塞解侧 举妮蹄 盖

11、域澎成 场碧 , 彭匡昨 0s2 十O S Z v0 s2 令0s 2今 8 栖暇蛔姆国坦脚赢母 冲 一 8 帅|甘T.闭画 8 0哟伙冲一0叭叫嘴-0哟叫嘴一0价叫寸一0哟叫寸-0叭伙廿一0喃叫寸一。叭2， 军睡彼仅瑞 8 一一一其.!一工 一!邢1一。 O 1 6 . 0 0 玻 璃钢风 筒 除水 器 姗板 JA 44 二 _ 二 散水 N JA 4 4 踌( J 等 纵 向 廊砚 U . L U U 图3 . 1 . 4 一4单列塔剖面示意 3梁 3 . 3 . 1 塔内支承淋水填料的梁应平行于进风方向布置， 在 满足支承淋水填料要求的条件下， 应加大梁的间距。 3 . 3 . 2 塔内

12、支承淋水填料的梁， 应为窄而高的矩形截面。 3 . 3 . 3 填料支承结构的水平投影面积， 不宜大于塔轴线间 面积的 1 5 %0 3 . 4 塔体围护结构 3 . 4 . 1 塔体围护结构， 宜采用玻璃钢墙板、 钢筋混凝土墙 板或其他轻质高强且耐腐蚀材料的墙板。 外墙板布置范围， 应符合表3 . 4 . 1 的要求。 外墙板的 布兰范围表3 . 4 . 1 导 风 方 式 顶端底端 纵向或横向纵向横向 有导风伞导风伞的梁底 进风口梁顶 水池 正常水位 以下 2 0 0 .m或 水池壁顶端 无导风伞塔顶板底 3 . 4 . 2 内隔板应采用钢筋混凝土板， 其布置范围应符合表 3 . 4 .

13、2 的要求。 3 . 4 . 3 塔顶板应符合下列要求: 3 . 4 . 3 . 1 钢筋混凝土结构塔顶板. 应采用现浇钢筋混凝 土板 ; 3 . 4 - 3 . 2 钢结构塔顶板， 应采用轻质结构， 但应确保其 横 向刚度 。 内隔板的布置范围 表 3 . 4 . 2 布 置 方 式 导 风 方 式 顶端 底端 纵向横向 单列 采用导风伞填料层的梁底导风伞的梁底 水池正 常水位 以下 2 0 0 - 无导风伞填料层的梁底顶层梁底 双 列 采用导风伞 导风伞的梁底导风伞的梁底 无导风伞顶层梁底顶层梁底 3 . 5 导风系统配件 3 . 5 . 1 塔体导风系统包括风筒、 导流锥、 导风伞或导流

14、圈、 水平导风板等配件。 15 . 2 风筒宜采用玻璃钢结构， 风筒内壁与风机叶片之间 的间隙 应均匀， 且不应大于2 0 m m o 3 . 5 . 3 导流锥的设置， 应符合下列要求: 3 . 5 . 3 . 1 当风机基座下设柱时， 柱顶应设置导流锥; 15 . 3 . 2 当风机基座下不设柱时， 在风机基座下应设置 吊 挂导流锥( 图3 . 5 . 3 ) 0 15 . 4 导风伞或导流圈的设置， 宜符合下列要求: 3 . 5 . 4 . 1 导风伞和导流圈宜采用玻璃钢结构; 15 . 4 . 2 风机直径等于4 . 7 m塔宜设置导风伞或集气 段的风筒 ; 3 . 5 - 4 . 3

15、 风机直径大于 4 . 7 m塔宜设置导风伞或导流 圈。 1 0 3 . 5 . 5 水平导风板可根据实际情况选用钢筋混凝土、 钢 板、 钢筋混凝土与玻璃钢组合结构或钢筋混凝土与钢板组 合结构( 图 3 . 5 . 5 一1 , 2 , 3 , 4 ) 风 机 机 座 宽 度 冲 - - - 一. - 一冲 风 机 机 座 。|门厅厅 11飞 刹寮摇瞰祠日聋 翘褪沼居升 少阮 二次抛 物线旋 转体 入 认 认 图3 . 5 . 3 吊挂导流锥 1 1 L 1 501 1 图3 . 5 . 5 一1 钢筋混凝土水平导风板 L 1 5 0 0 图3 . 5 . 5 一2 钢板结 构水平导风板 1

16、2 L 1 5 0 0 5 一3 钢筋混凝土及玻璃钢组水平导风板 1 . 5 4 0 R = 4 0 0 8 l 0 又 又万 赞结角钢由玉份 2 6 - 钢 板 J 二 3 % 排水 孔 6 4 0 L 1 5 0 0 5 - 4 钢筋混凝土及钢板组合水平导风板 1 3 3 . 6柱基础和机器基座 3 . 6 . 1 塔体框架柱基础 ， 应根据地基、 水池埋置深度和施 工等条件选用以下形式: 3 . 6 . 1 . 1 基础在水池底板上; 3 . 6 . 1 . 2 基础在水池底板下与底板现浇成整体; 3 . 6 . 1 . 3 基础在水池底板下与底板分离。 3 . 6 . 2 风机和电机基

17、座， 可采用下列结构: 3 . 6 . 2 . 1 钢筋混凝土结构塔的风机和电机基座， 宜采用 钢筋混凝土结构; 3 . 6 . 22 钢结构塔的风机和电机基座， 宜采用整体钢支 座 。 3 . 7水池 3 . 7 . 1 塔体下的水池， 应符合下列要求: 3 . 7 . 1 . 1 水池应采用现浇钢筋混凝土结构; 3 . 7 . 1 . 2 池壁高出地面不应小于 2 0 0 mm， 且进风两侧 与框架柱分开， 内壁距外柱轴线1 . 2 -1 . 5 m ( 图3 . 1 . 4 -1 - 4 ); 3 . 7 . 1 . 3 沿池壁外侧四周设混凝土散水。 4 结 构 计 算 4 . 1 一般

18、规定 4 . 1 . 1 冷却塔按抗震重要性分类为丙类构筑物。 4 . 1 . 2 冷却塔建筑结构安全等级为二级。 4 . 1 . 3 计算竖向荷载作用下的框架内力时， 可不考虑侧移 的影响。 4 . 1 . 4 计算风机和电机作用下的框架内力时， 应考虑其当 量永久荷载对结构强度的影响。 对混凝土结构塔， 可不验算 框架顶部的水平位移; 对钢结构塔， 当采用刚架结构时， 应 验算顶部水平位移， 且不大于塔高h 的1 / 2 5 0 , ( 塔高h 从 基础顶面至顶层平台) 。 4 . 1 . 5 框架计算应按承载能力极限状态和正常使用极限 状态分别进行荷载效应组合; 并取各 自的最不利组合进

19、行 设计。 4 . 1 . 6 钢筋混凝土结构塔的主要承重构件和水池按正常 使用极限状态计算时， 最大裂缝宽度不得大于 。 . 2 m m, 4 . 1 . 7 塔体的自振频率应与风机的工作频率错开 2 5 %以 上。 4 . 1 . 8 当风机或电机直接支承在梁上时， 梁的自振频率与 电机或风机的工作频率应错开 2 5 %以上， 如不能满足时， 应对梁进行垂直线位移的验算。 4 . 1 . 9 风机或电机的支承梁的自振频率， 应按下式计算: 1 5 、 一 0 T D ( 4 . 1 . 9 一1 ) 式中 f . 支承梁的自振频率( Hz ) ; D支承梁截面刚度( N ms ) ; m

20、支承梁 单位长度上的 均匀重量( k g / m) ; 当有集中 质量时， 应按第4 . 1 . 1 0 条规定计算; 1 , 支承梁的计算跨度( m) ; 必: 自 振频率系数， 取1 . 5 7 . 4 . 1 . 1 0 当梁上有均布质量， 又有集中质量时， 对于单跨和 各跨线刚度相同的等跨连续梁， 应按下式将集中质量换算 成均布质量: ， 。一+ 责 ; E k ;mn,o ,_ , 式中m ; 支承梁单位长度上的换 算均布质量( k g / m ) ; m ; 支 承 梁 上 的 集中 质 量( k g ) ; n 一 梁 的 跨 数， k 3 - 集中 质量换算系数。 4 . 1

21、- 1 1 集中质量换算系数 k ; 按表 4 . 1 . 1 1 采用。计算多 跨连续梁的自 振频率时， 集中质量换算系数k j 可按单 跨梁 选用。 集中质11换算系数 k表4 . 1 . 1 1 乌 0 0 . 1 0 0 . 2 00 . 3 00 . 4 00. 5 00 . 6 0 0 . 7 0 0 . 8 0 0 . 9 0 k ; 0 0 . 1 9 1 0 . 6 9 1 1 . 3 1 1 . 8 12. 0 01 . 8 11 . 3 10 .6 910 . 1 9 1 注: 衣中。 为集中待饭离本跨梁左边支座距离x与本跨梁的计 算跨度1 。 之比一 4 . 1 . 1

22、 2 当地下水位超过水池度板时， 应进行使用和施工 1 6 阶 段的抗浮稳定性验算。 当施工阶段不满足 抗浮要求时， 在 施工中应采取措施。水池的其他计算应按国家现行标准有 关规定执行。 4 . 1 . 1 3 柱基础和水池底板， 应根据地基情况和基础形式， 按下列方法计算; 4 . 1 . 1 3 . 1 采用单独基础且与水池底板整体连接时， 底 板可按弹性地基上的板或倒无梁楼盖计算， 当柱网尺寸较 大时， 底板宜按弹性地基上的板计算， 并应进行柱基础对底 板的冲切验算; 当地下水位高于底板时， 应考虑地下水对底板的浮力 作用。 4 . 1 . 1 3 . 2 单独基础且与水池底板整体连接，

23、 计算时可将 水池底板作为基础的一部分， 底板与基础配筋应综合考虑; 4 . 1 . 1 3 . 3 当无地下水或地下水浮力小于或等于底板自 重时， 底板可按构造配筋。 4 . 2 荷载及荷载效应组合 4 . 2 . 1 结构计算， 应考虑下列荷载: 4 . 2 . 1 . 1 永久荷载 ( 1 ) 结构自 重: 按构件尺寸计算 确定; ( 2 ) 配水系统设备重; ( 3 ) 填料及其附着水荷载: 计算塔内淋水填料， 除水器 的附着水膜重量时， 水膜平均厚度可取 l mm， 或按附录 A 取值; ( 4 ) 结垢荷载: 当采用塑料填料时， 淋水填料的水垢和 污垢厚度， 取 。 . 5 -l

24、m m， 结垢重度取 1 3 k N/ m ， 可按附录 1 7 A取值; 4 . 2 . 1 . 2 可变荷载 ( 1 ) 塔顶平台活荷载: 顶板和顶板梁采用 4 k N/ m 2 ， 框 架采用2 k N / m . ( 2 ) 塔顶检修荷载: 按实际情况确 定。 ( 3 ) 地面活荷载: 根据施工和生产检修实际情况确定， 但不得小于4 k N / m . ( 4 ) 挂冰荷载: 淋水填料下层构件的挂冰荷载， 可根据 淋水填料水平轮廊面积， 按表 4 . 2 . 1 选用; 挂冰荷载表 4 . 2 . 1 最冷月平均气温值 ) 0-5- 5- - 1 5 - 1 5以 下 挂冰荷载( k

25、N/ m ) 0 . 51 . 02 . 0 4 . 2 . 1 . 3 风机和电机的当量永久荷载 竖向当量荷载: 可将风机和电机的总重力乘以动力系数 作为竖向当量荷载。动力系数的取值， 风机取2 ， 电机取 1 . 5 ; 水平当量荷载: ( 1 ) 计算 框 架内 力时， 每 台 风 机水 平当 量 荷载 按 下式计 算: Q. = Q K : 8 : ( 4 . 2 . 1 一 1 ) _Gt a V 6 d =.一一2 5 0 一 1 ( 4 . 2 . 1 一 2 ) V c u 一 一一,一 J - 1 1一 I )十 1 厂 ( 4 . 2 . 1 一 3 ) 以上式中Q 6 每

26、台风机的水平当量荷载( k N) ; Q 每台风机的扰力( k N ) ; 1 8 k ; 风机的动力系数取 3 . 3 ; G , 风机旋转部分-C 2 5 D2 0 0D 2 5 03 6 基础妻C 2 0 D1 5 0D 2 0 0 水池多C2 5 D1 5 0D 2 0 036 注: 当基拙与水池浇在一起时， ;R凝土坑冻枕渗子级按水池要求 执 行 . 5 . 3 . 1 . 2 二次灌缝采用的细石混凝土. 其强度等级不得 低于C 2 0 ; 5 . 3 . 1 . 3 混凝土不得采用疏松多孔且吸水性较大的骨 料( 如砂岩等) ; 5 . 3 . 1 . 4 每立方米混凝土的水泥用量宜

27、控制在 3 0 0 - 3 8 k g ; 水灰比不应大于 。 . 5 ; 塌落度宜控制在 3 0 - 5 0 mm; 砂率不宜小于3 5 0 o ; 灰砂比不宜小于 1 : 2 . 5 ; 5 . 3 . 1 . 5 混凝土不得掺用氯盐。 5 . 3 . 2 钢材 5 . 3 . 2， 钢筋直径小于 1 2 mm时， 宜用 I 级钢筋; 大于 或等于 1 2 m m 时， 宜用 I 级钢筋; 吊钩应采用未经冷加工 的 工 级钢筋制作; 5 . 3 - 2 . 2 钢塔主体结构宜采用 Q2 3 5 一B . F结构钢; 当 冬季计算温度等于或低于一 3 0 时， 应采用Q 2 3 5 一 B结

28、构 钢， 其质量应符合现行国家标准 碳素结构钢 规定， 并应有 23 材料合格证。 5 . 3 - 2 . 3 连接螺栓宜为半精制镀锌螺栓， 材质为 Q2 3 5 一A. F; 锚固螺栓宜用Q 2 3 5 - A . F 结构钢。 3 . 3 焊条 钢塔主体结构可采用 E 4 3 系列焊条。 当冬季计算温度等于或低于一 2 0 时， 宜采用低氢型 E 4 3 1 5 , E 4 3 1 6或铁粉低氢型 E 4 3 1 3 , E 4 3 2 8焊条。 5 . 3 . 4 环氧树脂玻璃钢 5 . 3 . 4 . 1 玻 璃钢应为阻 燃型， 其氧化指数应大于或等于 3 0; 5 . 3 - 4 .

29、 2 抗拉强度大于或等于2 0 0 MP a 抗 弯强度大于或 等于1 5 0 MP a 抗冲 击韧性强度 大于或 等于2 0 J / c m 密度为 1 8 0 0 k g / m 翻褥找 彩巨划针涂侧袍西帐b 卞彩长叹那骊之脚西b 阅粥 州 引 兰 一 云 一 奎 一 a 对。0 呼。0 。已之己国 燕褥划呀 寸.0 价.0 侧.0 价.0 寸心0 田，0 嘴。0 价.0 日日石 殴玛端侧 09X旧工X的们 09X0NX0的 09X0旧XO的 09X的TX的门 09X0人XO的 09X0曰XO的 09X的X的们 09X0NX0的 ogXO旧XO的 09X的曰X的门 09X0人XO旧 ogX

30、O旧XO的 (oxtu日x日日) 硬肇x坦娜x留绷 耸嵌俗李朝 坦御确燕担葬娜叹班 恻抑确摒但其娜映捉川嗒羞 口口州瞬。0 只侧殴 辑姗玛端 娜成宾到 已日T只 侧处尊坍 华娜名哀 某到 写端妈戒 葬剧 奸 w 撼侧侧珑- 葵酬-侧皿一T 耸 侧 绍 骡 赶 种 节 脸 中 2 5 聋卸B锌油闰多粥渔洋汁辉命哪眯俞 睡油知兽粥创讲升井布吩姗亩淞B 2 6 留 任 裂 用I 次写嚣 军戛I N m 色鸯 舅 军I哭 器 只。 圣 漏 妻萎桑套鑫羹鑫 次马 T r f 俘嚼 鬓 墓 解瞩 搁八 唱 罗 麦昙呈妻展 豪妻畏 窦 胡 瑕 呈以昙 O O 巨 黎 忿 锌 3 你 澎一一 一一 一 一 一

31、 一 曰邢 恻御确嗽粼长坦赢帐宾钾叹桩 型抑物龚粼关娜赢瓣澎密叹拓 口嗒友 2 7 附录 D 用 词 说 明 本规范条文中要求严格程度的用词， 在执行时按下述 说明区别对待: D . 0 . 1 表示很严格， 非这样不可的用词: 正面词采用“ 必须，; 反面词采用“ 严禁” 。 D . 0 . 2 表示严格， 在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“ 应” ; 反面词采用“ 不应” 或“ 不得” 。 D . 0 . 3 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” 或“ 可” ; 反面词采用“ 不宜，o 附加说明本规范主编单位和主要起草人 主 编 单 位: 中

32、国石化洛阳石化工程公司 主要起草人: 张继文焦克诚郑世镰 中华人民共和国行业标准 石油化工逆流式机械通风 冷却塔结构设计规范 S H 3 0 3 1 一1 9 9 7 条文说明 1 9 9 7北京 修订说明 本规范是对原 石油化工企业逆流式机械抽风冷却塔 结构设计规范 S H J 3 1 一9 1 进行修订而成。在修订过程中， 进行了广泛的调查研究， 总结了近年来石油化工企业冷却 塔的设计经验， 并征求有关设计、 生产、 施工等方面的意见， 对其中主要间题， 进行了多次讨论， 最后经审查定稿。 这次修订的主要内容有: 1 、 修改了适应范围、 柱网布置和防腐蚀部分; 2 、 增加了 塔体钢结构

33、、 梁自 振频率计算和对环氧树脂 玻璃钥的要求。 本规范实行过程中， 如发现需要修改补充之处， 请将意 见和 有关资料提供我 公司， 以便今后修 改时 参考。 中国石化洛阳石化工程公司 一九九七年六月 目次 35363636373738404042424546484848 总则” 价 ” ” “ ” “ “ ” . 结构组成. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 . 1 塔体 . . . . . . . . . .

34、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ” 二 3 . 2 柱网“， . 。 . 。 “ . ， ” ” 3 . 3 梁:.”4 二， . “ 一 . . 。 ” ， 3 . 4 塔体围 护结构 35 导风系统配件 3 . 6 柱基础和机器基座 3 . 7 水他 ” ” 一 结构计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

35、 . 4 . 1 一般规定 ， “ “ 屯2 荷载及 荷载效应组合” ，. . . . ， . 4 . 3 结构计算 ， ， “ . . 一 构造 及其他 要求” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . : . 构造要求 二 ， ” 防腐 、 防冻 措 施 1 总则 1 . 0 . 1 目前我国石化企业中的冷却塔， 大多数为逆流式机 械抽风冷却塔。冷却塔的规模趋向大型化。处理水量由 l o o t / h ， 增到5 o o o t / h ， 已 形成一 个完整的系列。 大型化的 结果是， 处理同样水量， 设备台数少， 安装维修量小，

36、占地面 积少， 各项指标优越. 因 此， 对 本规范适用 范围 进行了修改。 从原仅适用直径 4 . 7 m和 8 m的风机， 改为直径 自4 . 7 m到9 . 1 4 0 m的所有 风机 。 3 结 构 组 成 3 . 1 塔体 3 . 1 . 1 塔体宜采用钢筋混凝土现浇结构。 目 前钢 模板的普 遍使用， 给现浇混凝土结构带来了新的生机。 现浇结构整体 刚度好， 节省钢材。近些年新建的冷却塔， 很少采用装配整 体式钢筋混凝土。 近几年， 因采用玻璃钢墙板围护， 玻璃钢风筒冷却塔的 承重结构采用钢结构的陆续出现。其最大的优点是工厂预 制现场组装， 施工速度快。 八六年三月“ 总公司炼油厂

37、冷却塔技术改造经验交流 会” 上认为， 全国炼厂冷 却塔已运行多年( 特别是6 0- 7 0 年 代建造的) ， 存在运行效率低， 处理水量小， 严寒地区塔冻融 存坏严重等问题， 为保证装置安全生产， 降低能耗， 对冷却 塔进行改造势在必行。 另外， 从冷却塔技术开发及发展趋势 上， 也迫切需要开发新型冷却塔， 采用新技术、 新工艺、 新材 料， 向轻型、 高强、 高效、 工厂化方向发展。 3 . 1 . 4 主要为了提高塔的冷却效果和经济合理性， 并总结 以往设计的经验， 提出结构的参考尺寸、 布置和构造作为倡 导的方向 。 3 . 2柱网 2 . 1 自从 石油化工企业逆流式机械通风冷却塔

38、结构设 3 6 计规范 实施以来， 塔的柱网布置逐渐趋向统一。 塔的柱网布置依据风机叶片的直径和处理水量的大小 而变化。 而以前的柱网尺寸比较乱， 如风机直径为4 . 7 m的 塔， 柱距有 4 . 1 , 4 . 2 , 4 . 5 , 8 . 4 m( 风机基座下不设柱) ; 风机直径为 8 m的塔， 柱距有: 纵向: 5 . 5 , 4 . 7 m 横向: 5 , 6 . 2 , 8 , 9 . 4 m 针对当 时的情况， 原规范给出风机直径4 . 7 m和8 . O m 塔的柱网尺寸。 这次规范修订， 考虑到冷却塔结构尺寸的规 格化系列化， 并结合以往设计、 施工、 使用情况、 提出了

39、本规 范的柱网布置规定( 表3 . 2 . 1 ) , 关于风机基座下设柱的间题， 我们认为通常情况下， 风 机下设柱较好。风机下设柱， 对塔的有效面积影响很小， 对 塔的风量影响甚微。使塔的整体稳定性更好且可减少风机 振动对梁和塔的影响。 冷却塔的设计要求有一个合适的风量， 合理的风速。 如 风机直径为 4 . 7 m的塔的平均风量在 1 1 。 一1 2 0 mVs ， 平均 风速在 2 m/ s 为宜。 3 . 3 梁 3 . 3 . 1 一3 . 3 . 3 对梁的布置及构造要求， 主要考虑应尽量 减少档风面积及避免产生蜗流， 从而提高冷却效果。 3 . 4 塔体围护结构 3 . 4

40、. 1 , 3 . 4 . 2 塔体围护结构的作用是保证塔的严密性、 防 止气流短路和塔壁渗水。内隔板的主要作用是使每间塔独 3 7 立进风， 互不干扰， 并满足防火要求。对双面进风的塔纵向 内隔板是防止两个进风口的气流互相干扰。 外墙板， 规范推 荐使用玻璃钢墙板。从以往使用钢筋混凝土外墙板情况来 看， 北方地区的冷却塔外墙板易破损。其原因多是因气温 低， 产生冻融， 造成外壁板的开裂渗漏现象。 近些年来， 采用玻璃钢墙板的冷却塔， 使用的情况比较 好。 玻璃钢墙板优点是耐腐蚀， 耐冻 融， 安装方便。 墙板就 位后， 用胀锚螺栓与承重结构固定， 墙板之间用螺栓连接。 这样， 保证了塔体的严

41、密性和耐久性。目前， 正在探索使用 新的轻质高强耐腐蚀复合材料作为冷却塔的围护结构。 从内墙板多年的使用情况来看， 钢筋混授土槽板接缝 经过两面表糊， 状况良好。再者内墙板在塔体内部， 受冻融 的可能性很小， 故内墙板采用钢筋混凝土槽板是适宜的。 另 外， 从防火的角度来看， 内墙板采用钢筋混凝土也是比较合 适的 。 35 导风 系统配件 3 . 5 . 1 试验研究证明， 设置导风系统， 对降低塔体内的 风 阻力， 提高风量， 减少风的涡流现象， 使塔内气流分布均匀， 提高塔体的冷却效果， 有比较明显的作用。 另外， 根据测试及工程实践， 在每座塔的四个角柱进风 口处， 设置“ 侧向导风板”

42、 可提高风量 5 %左右， 使气流均匀 流畅， 设计时可酌情设置。 15 . 2 风筒的主要作用是回收动压和减少风的回流。六、 七十年代使用钢筋硷的多. 在目前的工程中， 一般使用玻璃 钢风 筒。 钢筋硷的风筒无论是预制还是现浇， 施工都比 较困 3 8 难， 而玻璃钢风筒， 制作安装比较容易。 15 . 3 根据实测， 设置导流锥， 可减少风机基座下风的涡 流现象， 降低风的阻力， 使填料气流分布均匀。 当风机基座下设柱时， 可采用吊挂导流锥。 3 . 5 . 4 根据测试结果， 未设导风伞， 该部气流阻力为 2 . 2 X 9 . 8 P a ， 设导风伞后， 阻力降到( 0 . 5 -0

43、 . 6 ) X 9 . 8 P a ， 塔的 总阻力降 1 0 y o ， 并使塔内气流分布均匀。 导流圈的效果同导风伞。 导风伞或导流圈采用玻璃钢的比较合适， 玻璃钢的加 工制造方便。 由于其重量轻， 用胀锚螺栓即可固定， 或吊挂， 故易于安装。 3 . 5 . 5 通过测试， 在进风口面积与塔的平均面积的比值小 于 。 . 6 时， 设置水平导风板， 可减少阻力， 提高风量， 使气流 分布均匀， 提高冷却效果。总阻力数可降低 1 0 %-2 0 %左 右。 关于水平导风板结构型式的选择。 各种水平导风板， 基本上都在工程中实践过， 通过实 践， 钢筋混凝土结构因悬臂长， 施工， 运输、

44、吊装较困难; 钢 结构， 施工， 吊装较易， 但费钢材。钢筋硷及玻璃钢混合结 构， 其形状易达到较理想形状， 但玻璃钢部份易受风压脉动 力颤动， 节点处易损坏要在节点处采取适当加固措施。 钢筋 混凝土与钢板混合结构; 混凝土部分悬臂较短， 施工、 运输、 吊装较易， 采用部分钢板结构， 既达到了比较理想的形状， 又比全部采用钢板结构节省了钢材。选用时可根据实际情 况确定 。 3 . 6 柱基础和机器基座 3 . 6 . 1 目前冷却塔柱下所采用的基础形式较多， 有单独基 础、 筏片基础、 桩基础等。 这主要取决于地基的好坏， 一般地 质情况较好时， 多采用单独基础 ， 而在软弱地基上可视地基

45、的具体情况， 确定合理的基础型式。 主要有以下三种: 1 、 基础放在水池底板上面 此种形式水池底板为整体， 防渗漏好， 且减少柱子的计 算长度， 上部结构设计是经济的。另外底板下平整， 施工方 便， 但底板配筋量较多， 基础放在底板上面， 生产中清扫不 方便。 2 、 基础放在水池下面与底板连成整体 此种形式水池底板为整体， 防渗漏好， 底板上面平整， 生产中清扫方便但柱子长度加长， 底板配筋量多， 底板施 工时要挖很多基坑。 3 、 基础放在水池底板下面与底板分离。 此种形式底板与基础受力明确 ， 当无地下水或地下水 浮力小于或等于底板 自重时， 底板按构造配筋， 配筋量少。 底板上面平整， 生产中清扫方便。 但在分离缝处需要做防渗 漏处理 。 3了水池 3 . 7 . 1 水池应采用钢筋硷结构， 主要是防止渗漏的要求。 一般情况下， 水池应尽量埋入地下， 具有工艺管线不露 出地面， 地面整齐美观; 防低塔体高度; 特别是保证水池壁 板不易裂缝等优点。 埋入地下时， 池壁高出地面一般大于或 4 0 等于 2 0 0 mm， 主要是避免地面杂物入池污染水质。 池壁宜与框架柱分开， 主要是为塔内水溅出池外， 目 前 一般采用两种做法: 1 、 池壁紧