石油化工落地式離心泵基礎規(guī)劃思考

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摘要：闡述落地式離心泵基礎的一般設計步驟，總結此類設備基礎在設計中應注意的各種問題

關鍵詞：落地式；泵基礎；設計；

引言

石油化工行業(yè)內的離心泵基礎比較常見，根據(jù)安裝位置可分為落地式和樓面式?；A結構形式主要可分為鋼筋混凝土塊式和框架式。泵基礎設計的要點有：基礎強度要求，基礎沉降問題，設備抗震動問題。離心泵基礎設計質量的好壞，直接影響著離心泵的安裝，運轉，使用過程。而且離心泵基礎除了承受設備本身重量和運轉時所產(chǎn)生的作用力和震動力之外，還要吸收和隔離由于工作時產(chǎn)生的振動，并有防止共振現(xiàn)象發(fā)生的要求。因此，設計好離心泵基礎基礎對設備的順利安裝和運行有著重要的意義，在此就以石油化工落地式離心泵基礎為例做簡單介紹。

1設計落地式離心泵基礎時，一般應先取得以下資料

1.1設備基礎的型號、轉速、功率、規(guī)格及輪廓尺寸圖等；

1.2設備機器的自重，重心及傳至基礎的各種恒、活荷載值，設備動荷載值及其作用位置和方向；

1.3基礎的初步模板圖、設備底座的外廓尺寸、基礎頂面的設計標高、地腳螺栓(或地腳螺栓孔)的位置及規(guī)格；

1.4設備基礎在生產(chǎn)裝置中的座標定位及鄰近建構筑物的基礎圖；

1.5建設場地的工程地質和水文地質勘察資料。

2確定基礎的形式及頂面尺寸

設備基礎形式一般采用整體現(xiàn)澆鋼筋混泥土塊式基礎。通常泵基礎的頂面尺寸的確定則主要根據(jù)“設備底座的外廓尺寸”和“地腳螺栓(或地腳螺栓孔)的位置及規(guī)格”兩點共同確定。

1)根據(jù)設備底座的外廓尺寸,為避免基礎邊緣混凝土不受集中力影響以及保證設備運行的穩(wěn)定,設備底座邊緣至基礎頂面邊緣的距離不宜小于100mm。

2)地腳螺栓分直接埋入式(直埋)和預留孔埋置(預埋)2種。根據(jù)規(guī)定,螺栓直埋時,其中心線至基礎邊緣距離不應小于4d,且不應小于100mm(注:d為螺栓直徑,且d>20時不應小于150mm)和錨板寬度一半加50mm;螺栓預埋時,預留孔邊至基礎邊緣距離不應小于100mm。

3確定基礎的埋深及底面尺寸

3.1離心泵基礎底面平均壓力值，應符合下式要求:Pk≤ηfaPk——相應于荷載效應標準組合時，基礎底面處的平均靜壓力值，kN/m2；η——地基承載力的動力修正系數(shù)，一般可取0.8；fa——修正后地基承載力特征值，按GB50007的規(guī)定采用，

3.2基組(包括機器、基礎和基礎上回填土)的總重心與基礎底面形心宜位于同一垂直直線上，如果偏心不可避免時，偏心距與基底邊長(平行于偏心方向)的比值，應符合下列要求:

1)當?shù)鼗休d力特征值小于或等于150kPa時，不應大于3%；

2）當?shù)鼗休d力特征值大于150kPa時，不應大于5%。

3.3考慮到動設備的動力特性，基礎質量應大于設備質量的3~5倍。根據(jù)上述3點可基本確定基礎的埋深及底面尺寸。

4基組總重心及動力計算

4.1基組總重心，應按下列公式計算:x0=∑i=1nmi?xi∑inmiy0=∑i=1nmi?yi∑inmiz0=∑i=1nmi?zi∑inmix0——基組總重心的橫坐標，m；xi——分別為基礎、電機及泵的重心橫坐標，m；y0——基組總重心的縱坐標，m；yi——分別為基礎、電機及泵的重心縱坐標，m；z0——基組總重心的豎向坐標，m；zi——分別為基礎、電機及泵的重心豎向坐標，m；mi——基礎、電機、泵及附件的質量，kg。

4.2當?shù)鼗休d力特征值不小于80kPa、電機功率不大于560kW且離心泵基礎的質量不小于機器質量三倍時，可不做動力計算。

4.3當基礎需作動力計算時，基礎的允許振幅，應符合下表規(guī)定?；A的允許振幅[A]轉速，r/mim1000≥n＞750750＞n≥500n＜500[A],mm0.080.120.16(當n>1000r/min時，允許振幅[A]可根據(jù)制造廠要求確定，或取0.08mm)

4.4當基礎需作動力計算時，基礎的最大振動速度不應大于6.3mm/s。

4.5基礎的振動線位移、最大振動速度，應按GB50040的規(guī)定計算。

5基礎的構造要求

5.1設備基礎一般為無筋整體現(xiàn)澆混凝土基礎，素混凝土的強度等級不得低于C15，鋼筋混凝土的混凝土不得低C20，墊層一般采用C15，以上取值還應根據(jù)環(huán)境類別等滿足國家設計規(guī)范的要求。

5.2在凍土地區(qū)，建在室外的泵基礎的地基，應采取防凍脹措施。

5.3基礎防腐。設備基礎應根據(jù)腐蝕性介質的情況采取必要的防腐措施，一般情況下，可以采取刷冷底子油或環(huán)氧煤瀝青等方式，可靈活選擇。

5.4基礎頂面的二次澆灌層，厚度宜為30mm~50mm，材料宜采用高強無收縮二次灌漿料。當采用高強無收縮二次灌漿料時，其強度不宜低于:1天為20MPa，3天為40MPa，28天為50MPa，并具有較好的流動性。當采用細石混凝土時，其強度等級應比基礎混凝土強度等級提高一級。

5.5自制地腳螺栓下端宜采用直鉤型式，直鉤長度不應小于地腳螺栓直徑的4倍；埋置深度L不應小于地腳螺栓直徑的20倍，且不應小于300mm。

5.6基礎的地腳螺栓的材質除有特殊要求外，應采用未經(jīng)加工的Q235-B鋼。

5.7地腳螺栓預留孔底至基礎底面的距離，不應小于100mm；地腳螺栓底端至預留孔底的距離，不應小于50mm。

6結論

綜上所述，設備基礎需要考慮多方面的因素，而最終確定一個比較合理經(jīng)濟的方案，此外，設備基礎的設計還應考慮基礎的不均勻沉降，設備振動比較大時，還應做詳細的動力計算，在此不做詳述，可參照相關規(guī)范進行動力設計。

參考文獻：

[1]SHT3057-2007，石油化工落地式離心泵基礎設計規(guī)范[S]

[2]GB50040-1996，動力設備基礎設計規(guī)范[S]

[3]韓立平，常見機泵類設備基礎設計簡介，純堿工業(yè)，2008

作者:趙凱 單位:鎮(zhèn)海石化工程股份有限公司