石油化工装置模块化钢结构设计
- 格式:doc
- 大小:16.50 KB
- 文档页数:4
石油化工钢结构设计常见问题及对策石油化工类结构设计是一项较为复杂的工程,本文结合实践对石油化工钢结构设计中常见的问题进行了探讨,并提出了解决对策。
标签:石油化工;钢结构设计;问题;对策引言:石油化工工程中的酸、碱、盐、油、水、汽的跑、冒、滴、漏会导致钢结构处于腐蚀性介质或气体包围中,腐蚀介质或气体的成分复杂、渗透力强,很容易对钢结构造成腐蚀破坏,进而造成化工设备的不安全运转,甚至会出现由于倒塌而造成装置停产、化工物料泄漏、爆炸、着火等事故。
所以,为了确保其安全性,一定要认真分析石油化工钢结构的腐蚀特点,采取适当的防腐措施。
一、钢结构的特点1、材质比较均匀。
钢材的材质是与力学假定条件的计算比较符合的;因为钢材的内部结构是接近于各向同性的,其材质情况的波动范围也比较小,因此,只要保持在一定应力的幅度内,都能有较好的弹性。
由于其实际的受力状态与工程力学计算的结果是较为接近的,所以材质方面较好。
2、强度高,自重轻。
众所周知,钢材的强度比较高。
钢材结构与钢筋混凝土结构相比,钢结构建筑的竖向构件截面面积小,这就一定程度的增加了建筑的使用面积。
同时,钢结构建筑的自身重量也比较轻。
因此,在遇到地震外力作用时,建筑内部的设计内力的减小,保证了建筑的稳定性,同时还能有效降低建筑物的施工造价。
3、塑性和韧性好。
在一般的压力的作用下,钢材是不会因超载而引起各种断裂和损害的。
钢材可以分配建筑内部各局部的作用力,这样就可以使建筑结构整体的应力变得平衡,而这样的结果只是增加了应变值而己。
总体来说,钢材结构的塑性和韧性都是比较好的,这就使钢材适应荷载的能力比较强,特别是在强震作用下,钢材结构都能保持较好的整体性,对于用其它材质结构做建设的建筑物的抗震能力要强很多。
二、石油化工钢结构设计常见问题及措施1、设计桁架时计算角钢腹杆焊缝未进行内力分配。
角钢与节点板之间的两条焊缝(肢背焊缝、肢尖焊缝)受力并不是相等的,角钢的轴力应进行分配后再计算焊缝的连接强度计算,以等边角钢为例,肢背处的焊缝承担70%的内力,肢尖处的焊缝仅承擔30%的内力,把力均分后计算出来的焊缝长度对于肢尖处的焊缝有富余,对于肢背处的焊缝又不足。
石油化工钢结构冷换框架结构设计1. 引言1.1 石油化工钢结构冷换框架结构设计概述石油化工钢结构冷换框架结构设计是石油化工领域中一项重要的工程设计内容,其设计涉及到石油化工设备中的冷换器,在工艺中起着至关重要的作用。
冷换框架结构设计是整个设备中的核心部分,直接影响设备的使用效果和安全性。
在石油化工生产过程中,设备需要承受高温高压等复杂工况,因此冷换框架结构设计需要具备稳定性高、耐腐蚀、耐高温等特点。
为了确保设备的正常运行和安全生产,石油化工钢结构冷换框架结构设计必须符合严格的设计原则和要求,才能保证设备在各种工况下稳定可靠地工作。
在本文中,我们将探讨石油化工钢结构冷换框架结构设计的关键内容,为读者提供更深入的了解和指导。
2. 正文2.1 设计原则与要求1. 结构稳定性:设计过程中必须考虑到结构的稳定性,确保在受到外部力作用时不会发生倾斜或倒塌。
2. 承载能力:冷换框架结构必须能够承受额定荷载,包括风荷载、地震荷载等,确保不会发生结构破坏。
3. 可靠性:设计时必须考虑到结构的可靠性,确保在运行过程中不会出现任何安全隐患。
4. 经济性:在满足设计要求的前提下,尽可能减少使用材料和减少建造成本。
5. 施工便利性:设计中必须考虑到施工的便利性,确保施工过程顺利进行。
6. 美观性:结构设计应具有美观性,提高整体建筑的观赏性。
设计原则与要求是保证石油化工钢结构冷换框架结构设计的质量和安全性的基础。
设计人员在进行设计时必须充分考虑这些原则和要求,确保结构设计能够满足工程的实际需求。
2.2 冷换框架结构设计流程冷换框架结构设计流程是指在进行石油化工钢结构冷换框架结构设计时需要按照一定的步骤和流程进行。
下面是一个通用的冷换框架结构设计流程:1. 确定设计标准和规范:首先需要明确石油化工钢结构冷换框架结构设计所需遵循的相关标准和规范,包括国家标准、行业规范等。
2. 确定设计参数:根据实际情况确定设计参数,如荷载情况、使用环境等。
石油化工钢结构冷换框架结构设计【摘要】本文介绍了石油化工钢结构冷换框架结构设计的相关理论、设计要求和方法、设计参数确定、结构强度分析、受力性能和稳定性分析等内容。
通过对该结构设计的总结及存在问题及改进方向的探讨,为未来石油化工领域钢结构设计提供了重要参考。
该研究的目的在于提高石油化工设备的可靠性和安全性,具有积极的意义。
未来发展方向将侧重于优化设计参数和加强结构强度分析,以满足不断提升的石油化工设备的需求。
通过对石油化工钢结构冷换框架结构设计的研究,可以不断完善现有设计,提高设备的性能和可靠性,推动行业的进步和发展。
【关键词】石油化工、钢结构、冷换框架、结构设计、理论、设计要求、设计方法、设计参数、强度分析、受力性能、稳定性分析、总结、存在问题、改进方向、未来发展方向。
1. 引言1.1 石油化工钢结构冷换框架结构设计的背景石油化工产业是世界上最重要的产业之一,其发展对于经济和社会具有重要意义。
而在石油化工过程中,需要运用大量的钢结构进行设备支撑和承载,其中钢结构冷换框架是一个重要的组成部分。
石油化工钢结构冷换框架结构设计的背景主要源于石油化工生产过程中需要进行冷却的设备。
这些设备在运行过程中会产生大量的热量,需要通过冷却来保持温度恒定,以确保设备的正常运行。
而冷换框架就是用来支撑和固定冷却设备的重要结构,其设计合理与否直接关系到设备的安全和稳定运行。
随着石油化工产业的不断发展和技术进步,冷换框架的设计要求也越来越高。
钢结构冷换框架需要具有足够的强度和稳定性,以承受设备的重量和环境的影响。
对于石油化工钢结构冷换框架结构设计的研究和优化变得尤为重要。
通过深入研究冷换框架的设计原理和方法,可以有效提高设备的运行效率,减少能源消耗,降低生产成本,促进石油化工产业的可持续发展。
1.2 研究目的研究目的是通过对石油化工钢结构冷换框架结构设计相关理论的深入探讨和分析,致力于提高设计水平和技术应用,以满足石油化工领域对于安全、稳定、高效的要求。
大型石化装置钢结构模块化设计探讨一、综述在石化装置设计的过程中,涉及的交界面比较广,包括结构、管道、设备、电气、仪表、总图、地管等相关专业的密切配合。
从而现场作业复杂多变、周期长,施工安装对现场工程师是一场考验。
为了解决这一问题,目前国内外很多石化类的施工项目选择模块化设计,施工过程由模块化制造厂在工厂内预制完成,运输到相应的现场,吊装拼接模块完成组装。
这一过程大大缩短了建设周期,且制成过程可控不受外部环境的影响,提高了施工质量,大大节约了人力劳动成本。
本文将对模块化设计的全过程进行阐述,并对各个过程中的难点进行探讨分析。
二、模块化设计的过程对于大型的生产装置往往体型较大,但是在结构运输的过程中,受车辆、道路等的影响,需要控制模块的尺寸,对整个结构平立面进行划分,使其划分的模块满足运输的要求。
首先原装置结构要满足最终的运行要求,对于划分好的模型单独情况下不需要满足运行要求,只需要满足海运、陆运、吊装的要求即可。
三、运输运输受距离路况和运输状况受距离路况和模块大小模块重量的影响,选择合适的运输工具,通常卡车运输可以运输一些重量较轻,且距离较远的模块。
采用SPMT/PMT车可以运输较重距离相对近的模块,运输速度慢。
3.1 基本尺寸要求选定运输车,可由运输车公司给出相应的运输车尺寸,在竖直方向上,运输车上部的模型要满足最小的运输净高要求。
在水平方向上,运输车与模型之间要满足最小间距的要求,防止碰撞。
3.2 车辆布置根据模块的重量、模型的尺寸选定运输车的个数,运输车的个数为两个影响因素下所需运输车辆数的较大值。
3.3运输荷载在运输工况下,运输车的启动、刹车、转弯、路况不平等等情况,因此需要考虑的荷载为风压、离心力、加速力、减速力,以及斜坡引起的荷载。
横向加速的计算:SPMT车的最小转弯半径为8m,最大速度为5km/h(1.39m/s),离心力为F=mv2/r=0.024m,因此横向加速度为0.02。
纵向加速度的计算:SPMT车最大速度为5km/h,刹车到停车时间为3s。
石油化工装置大型钢结构模块化施工工法石油化工装置大型钢结构模块化施工工法一、前言石油化工装置大型钢结构模块化施工工法是针对石油化工装置建筑领域提出的一种新型施工方法,该工法借鉴了工业化建造的理念,通过预制构件的模块化组装,能够大大提高施工效率,减少施工周期,并保证工程质量。
二、工法特点该工法在传统的钢结构施工方法的基础上进行了改进,具有以下几个特点:1. 模块化施工:大型钢结构构件通过工厂化生产,采用标准化模块进行组装,以实现快速施工。
2. 高度集成化:各个模块之间具备高度的互换性和通用性,实现了构件的快速连接和组装。
3. 精密度高:通过工厂化加工和控制,确保每个构件的精准尺寸和质量,减少现场加工和调整工作,提高施工效率。
4. 质量可控:在模块化生产过程中,可以实施严格的质量控制和检测,确保每个构件的质量符合设计要求。
5. 安全性高:模块化施工减少了现场施工的隐患和危险因素,提高了施工的安全性和稳定性。
6. 可迁移性强:通过模块化施工,大部分工作可以在工厂内完成,减少了现场施工的工序、时间和人力需求,可以实现施工任务的分段和调度。
三、适应范围石油化工装置大型钢结构模块化施工工法适用于石油化工装置建设中的大型钢结构,如储罐、炉塔、管道架等。
尤其适用于规模较大、结构相对简单的装置项目,能够有效提高施工效率,减少施工周期和成本。
四、工艺原理石油化工装置大型钢结构模块化施工工法的实际工程应用基于以下原理和措施:1. 设计与工程联系:施工工法通过模块化施工,需要与设计工作紧密结合,确保施工模块的设计符合实际施工要求。
2. 工艺措施:通过对模块化施工过程中的各个环节进行细致的分析和优化,确保工艺措施的可行性和效果。
3. 空间分配:根据模块化施工过程的需求,合理规划现场空间,确保施工过程中各个模块的布置和装配顺序。
4. 材料选择:在模块化施工中,材料的选择要考虑到质量、尺寸和施工工艺的要求,确保施工过程中的材料能够满足工程需要。
石油化工装置大型钢结构模块化吊装技术王颇徐剑发布时间:2023-06-29T12:35:54.465Z 来源:《小城镇建设》2023年5期作者:王颇徐剑[导读] 本文以石油化工行业使用模块化施工方法的优势为切入点,在此基础上进一步分析了石油化工装置大型钢结构模块化的要点,并且针对石油化工装置大型钢结构模块化吊装工艺流程进行了深入的探讨与分析,希望能为石油化工装置施工水平的提升提供参考和借鉴中石化江苏油建工程有限公司江苏扬州 225261摘要:本文以石油化工行业使用模块化施工方法的优势为切入点,在此基础上进一步分析了石油化工装置大型钢结构模块化的要点,并且针对石油化工装置大型钢结构模块化吊装工艺流程进行了深入的探讨与分析,希望能为石油化工装置施工水平的提升提供参考和借鉴。
关键词:石油化工;模块化;钢结构;吊装技术Modular lifting technology of large steel structure of petrochemical plantWang Po Xu JianSinopec Jiangsu Oil Construction Engineering Co.,LTD.,Jiangsu Yangzhou 225261Abstract:In this paper,the petrochemical industry using the advantages of modular construction method as the breakthrough point,on this basis of further analysis of the modular points of large steel structure petrochemical plant,and for petrochemical plant large steel structure modular lifting process has carried on the thorough discussion and analysis,hope to provide reference for the petrochemical plant construction level and reference.Key words:petrochemical industry;modularization;steel structure;hoisting technology前言:近年来,随着我国社会经济的快速发展,石油化工行业也获得了长足的发展,其中石油化工装置的新建以及检修和改造工程等相关项目数量持续增加,各类施工项目中包括规模不同的钢结构安装工程内容。
石油化工装置大型钢结构模块化施工工法一、前言石油化工装置大型钢结构模块化施工工法是一种在石油化工装置建设过程中广泛应用的现代化施工技术。
该工法通过将石油化工装置中的钢结构模块化,能够提高施工效率、降低成本,并保证工程质量。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点石油化工装置大型钢结构模块化施工工法的主要特点如下:1. 工程规模可调节:根据实际需要,可以灵活调整模块的数量和大小,以适应不同规模的石油化工装置的建设。
2. 施工周期短:钢结构模块化施工以提前制作模块为基础,施工现场只需进行模块的拼装,大大缩短了施工周期。
3. 施工质量高:模块化施工工法可以在工厂有良好的环境和专业设备下进行,保证了模块的精度和质量,并避免了施工现场的不利因素。
4. 施工成本低:模块化施工工法节约了原料和人力资源,减少了施工现场的临时设施和人力投入,从而降低了施工成本。
5.环保节能:模块化施工过程中减少了材料的浪费和碳排放,节约了能源和资源,符合可持续发展的要求。
三、适应范围石油化工装置大型钢结构模块化施工工法适用于各类石油化工装置的建设,包括炼油厂、化工厂、石化装置、储罐等。
该工法适用于不同规模和复杂程度的石油化工装置,能够满足工程施工的要求。
四、工艺原理石油化工装置大型钢结构模块化施工工法的实际工程与施工工法之间存在联系,采取了一系列的技术措施。
首先,在设计阶段,根据工程要求确定模块的数量、大小和形状。
然后,根据模块的特点和施工过程,制定详细的施工方案。
接着,进行模块的制作和加工,包括切割、焊接和表面处理等工艺。
在施工阶段,根据工程进度,将预制好的模块运至现场,进行模块间的拼装和安装。
最后,进行验收和保养工作,确保模块化施工工法的质量和稳定性。
五、施工工艺石油化工装置大型钢结构模块化施工工法的各个施工阶段如下:1. 设计阶段:确定模块的数量、大小和形状,并制定详细的施工方案。
石油化工装置模块化设计浅析摘要:随着国家经济的高速发展,石油化工装置作为现代工业的重要支撑也实现了高速发展。
客户对技术、工艺、质量、安全以及进度等方面的要求越来越高;因此,模块化设计已逐渐应用到项目设计中,并大大提高了设计质量和设计效率。
同时,模块化设计也是工程公司进入国外高端市场的前提和具备的竞争力之一。
本文简要介绍模块化设计的特点,并对模块化设计的优点、分工、所需条件进行简要分析。
关键词:模块化设计化工装置模块前言模块化设计是以工艺流程为依据,在对工艺系统整体分析的基础上,划分并设计出的一系列功能模块,通过模块的选择和组合生产不同产品,以满足市场不同需求的设计方法。
简单地说就是将产品的某些要素组合在一起,构成一个具有特定功能的子系统,将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合,构成新的系统,产生多种不同功能或相同功能不同性能的系列产品。
例如在煤制氢气项目中,以煤为原料,通过磨煤、气化、变换、酸脱、甲烷化(或PSA、液氮洗)等工序生产氢气等产品,同时还生产CO2和硫磺等副产品,根据用户的不同需求,可对模块进行相应的选择和组合。
其中,模块是构成系统的具有特定功能的、可兼容和互换的独立单元,模块既可以构成系统,又是系统分解的产物,还可以组成新系统乃至复杂的大系统,所以,模块化设计的特点在于它不是面向单个产品,而是面向整个产品系统(产品族),能够产生多种不同功能或功能相同、性能不同的系列产品。
在化工装置中,工厂的各个装置就是不同功能的模块,若把某单一装置看成是一个系统,则此装置也可被分为不同子模块。
在工程设计阶段,通过进行模块的划分,可以提高整体设计效率,缩短设计时间,并保证系统的可靠性。
1.模块化设计特点模块化设计最重要的技术特点是具有独立的功能和结构。
在设计阶段能否把整个项目按照一定的要求进行有效模块化设计是实施模块化技术的主导和关键。
项目进行模块化设计不同于传统的整体设计建造模式,设计的角度和思路既要着眼项目的整体功能,又要考虑各个模块的相对独立性。
石油化工钢结构设计常见问题有效途径分析0.引言在石油化工钢结构设计当中,针对常规结构的设计必须严格符合国家相关标准。
近年来,由于我国不断加大了石油化工装置建设的投入,而且设计任务普遍存在任务量大、工期紧以及反复修改的特点,再加之绘图的工作量较大,导致经常发生一些不符合规范的错误,从而给钢结构埋下许多安全隐患。
因此,不断分析油化工钢结构设计中常见问题,并探索规避这些问题的有效途径无疑具有重要的现实意义。
1.石油化工钢结构的主要特点石油化工钢结构的主要特点包括以下几个方面:第一,钢结构构件自重轻。
与钢筋混凝土结构相比较,钢结构要轻30%~50%,结构构件的自重比较轻,因而与之想对应的地基处理费用和基础处理费用也比较低。
同时,在地震强烈度相同的情况下,钢结构对于地震的反应度明显比较小。
第二,材质比较均匀。
与其它结构相比,钢结构组织均匀,且强度较高,材质更加符合力学假定条件的计算。
同时,由于钢结构的内部结构与各向同性比较接近,其材质情况基本不会有较大范围的波动,因此,只需要保持在应力一定的幅度之内,钢结构都具有较好的弹性[1]。
另外,由于钢结构实际的受力状态接近于工程力学计算的结果,因此钢结构的材质明显由于其他结构。
2.石油化工钢结构设计中的常见问题(1)在进行桁架设计时计算角钢腹杆焊缝没有进行内力分配。
实际上,节点板与角钢之间的肢尖焊缝和肢背焊缝的受力情况并不是相等的,通常,在计算角钢的轴力时,应该预先对其进行分配之后再计算焊缝的连接强度,比如等边角钢,肢尖处的焊缝仅仅只需要承担30%的内力,而其余70%的内力均由肢背处的焊缝来承担,将内力均匀分配后计算出来的焊缝长度对于肢背处的焊缝明显不足,而對于肢尖处的焊缝又明显有余。
(2)忽略了焊缝最小长度的构造要求。
相关文件明确规定,角焊缝的计算长度必须大于或等于40mm和8倍焊脚尺寸中的较大值。
在进行某些柱脚节点的设计时,为了有效防止焊缝交汇在一起,往往会将柱脚加劲板切去一角,这样一来,便更加缩短了柱脚底板与加劲板的公共部分,这时,如果选用较大的角焊缝连接,则很可能无法达到相关要求。
石油化工钢结构冷换框架结构设计石油化工钢结构冷换框架结构设计摘要:在社会经济进展过程中,石油化工行业得到了很宽阔的进展前景。
钢结构框架在石油化工企业中应用得相当广泛,它具有承载力高、延性好、自重低、施工简便等特点。
目前国内石油化工企业所用的钢结构框架结构体系主要为框架体系和框架—中心支撑体系。
关键词:石油化工;钢结构;冷换框架结构设计从西汉时期的铁索桥到20世纪初的京张铁路桥,钢铁材料在我国建筑中的进展使用是十分漫长的。
20世纪中后期世界上渐渐兴起的大跨度结构建筑、高层建筑、超高层建筑使得钢结构的使用进入飞速进展时期,人们渐渐认识到钢材的性能适应现代建筑的进展要求,这种环保型材料开始应用于现代高层、超高层建筑中。
1 钢结构的优异性表达首先,钢结构是优秀的绿色结构形式。
钢结构接受的钢材可以循环使用,不会造成资源浪费,也不必要过度砍伐木材而对生态环境造成威逼;钢结构本身的轻质高强,抗震性能较佳,并且可以通过增加支撑和剪力墙以提高抗震性能;钢结构现场施工不会出现湿作业环节,因此不会出现影响环境的粉尘和污水垃圾等;钢结构施工过程简便快速,工期较短。
总的来说,钢结构完全符合当下绿色建筑的概念,材料方面轻质高强、低碳环保、循环利用,施工进程方面简洁快速、削减污染、构件集成;结构性能方面强度可观、抗震性能好。
2 石油化工钢结构冷换框架结构设计2.1 钢楼梯布置石油化工装置内布置基于生产工艺和造价的考虑,习惯将钢楼梯布置在框架两端甚至局部突出部位,该部位钢楼梯通常接受截面较小钢柱作为框架柱。
框架的整体计算中,端部及突出部位承当较大的地震力再加上钢梯柱较小的截面刚度,楼层最大位移比经常出如今框架周边楼梯钢柱处。
鉴于楼梯部位高弹性和钢结构高延性的特点,当楼层最大位移比出如今此处时,最大位移比可接受規范同意的较大限值。
当楼层最大位移比无法满足规范要求的限值时,建议将钢楼梯布置在钢框架内部或者接受较大截面楼梯钢柱。
钢楼梯布置除满足抗震要求外也应考虑中震承载力、变形验算和大震变形验算。
石油化工企业钢结构管架设计探析摘要:石油化工产业与人们的生活息息相关,在石油化工生产中,管架设计在其中发挥着重要的功能和作用。
科学合理的进行管架设计除了能够提升经济效益,也能够有利于产业的平稳发展。
本文首先对管架进行概述,从而对石油化工企业钢结构管架设计进行研究。
希望通过本文,能够为石油化工企业钢结构管架设计提供一些参考和帮助。
关键词:石油化工企业;钢结构;管架设计引言:石油化工产业在我国的经济发展中发挥着重要作用,其中的管架结构发挥着对各个主体设备进行连接的作用,管架结构设计的是否科学稳定,会对石油化工企业的稳定运行带来重要的影响,所以需要加强对管架设计的优化和完善,提升整体的科学性,使其能够在石油化工企业生产中发挥出更大的作用。
1.管架的概述如果从形式结构的角度上来看,可以将管架分为独立式管架、长臂管架和管廊式管架。
根据管架的支撑条件可以将其分成为活动式和固定式管架。
结合管架受力情况可将其分成为特种式管架和普通式管架。
根据其在施工中所应用的材料可将其分为型钢和混凝土等等。
不同材料的管架有着各自的优缺点。
混凝土管架的耐久性较强,性质较为稳定,无需对其进行频繁的维护。
同时因为其采取的是现场浇筑的方式,所以有着较强的整体性。
另外也有着很强的耐火性,因为无法有效的进行热量传导,所以即便发生火灾也不会因为温度迅速的升高而影响其物理化学性质,仍然能够保持结构的稳定,避免安全事故的出现。
其缺点在于抗拉力较低,容易因为拉力的影响而出现开裂问题,从而对其结构稳定带来不利影响。
同时,在施工中所涉及到的工序较多,需要较长的准备周期,在对问题进行修复时具有一定的困难。
钢管架的优点在于强度大、重量小,制作安装工艺相对较为成熟,同时也有着较强的抗动力荷载性和抗震动能力,在实际应用中有着很强的稳定性。
其缺点在于不耐高温,温度超过300摄氏度以后会影响其强度,需要采取耐火材料来进行保护,避免出现形变的情况,防止安全隐患问题的发生。
ANZHUANG2023年第9期50杨栋琳 石强 李明亮 徐鸣(中建安装集团有限公司 南京 210046)摘 要:甲醇制烯烃项目生产技术发展日渐成熟,扩建项目在原项目基础上,从设计、制造等方面创新改革,给项目实施造成众多难题。
本文采用钢结构地面模块化组装技术,整体吊装并高空型钢立柱组对焊接,可大幅减少高空作业、人员机械窝工,提高施工生产效率。
关键词:多层钢结构 模块化组装 整体吊装 高空对焊中图分类号:TU392 文献标识码:B 文章编号:1002-3607(2023)09-0050-03石化高层钢结构模块化安装施工技术1 工程概况宁夏宝丰能源50万t/a煤制烯烃项目,MTO装置是在烯烃二期项目正常稳定运行多年后,从工艺设计、设备制造方面大胆改革创新,探索设计建造的超大化生产装置,达到单个项目提高整体产能的目的。
本项目制造的反应器、再生器体积全国最大,设备安装高度最高处83m,管道最大直径3.5m,管廊钢结构框架最高安装高度47m,设备、管道安装位置与钢结构安装位置相对集中,作业面狭小。
钢结构框架构件数量多,单件吊装高且频繁,交叉作业多且集中,部分位置钢结构安装完成后,才能进入下一工序的管道和设备安装施工。
流水施工中若出现因钢结构材料短缺,设备到货晚,起重机械吊装能力不足等特殊情况时,容易造成施工暂停,系统窝工,增加施工工期、成本风险,不利于项目正常实施。
项目设备、管道、结构设计大型化可有效提高项目整体产能,形成规模化生产效应,但是施工过程难度也大幅增加,在施工技术、安全、工期成本方面面临较大挑战。
针对本项目钢结构超高且吊装作业面狭小的施工的难题,项目采用高层钢结构地面模块化组装整体吊装技术。
2 技术特点与工艺流程2.1 钢结构安装技术特点传统装置区钢结构吊装主要采用中大型汽车吊进行吊装作业,钢柱采用一点正吊,吊点设置在钢柱顶部的焊接吊耳处,或使用耳板做吊耳。
起吊时为防止钢柱在地面拖拉造成地面损伤,钢柱下方应垫好枕木,通过吊钩的起升与吊臂变幅及回转将钢柱吊正。
石油化工钢结构厂房结构设计分析摘要:石油化工行业是推动我国社会经济建设以及综合国力提升的关键行业,石油化工钢结构厂房结构的设计分析对于石油化工企业生产活动的落实有重要影响。
本文通过对石油化工钢结构厂房结构设计的分析,明确结构设计问题,提出设计优化方案,为石油化工企业发展提供支持。
关键词:石油化工;钢结构;厂房结构;设计分析引言石油化工钢结构厂房结构设计需要遵循科学性、灵活性以及全面性的原则,并根据石油化工企业的发展需求和实际施工环境,调整设计方案,保障石油化工钢结构厂房能够稳步投入使用。
同时,施工企业需要构建科学的设计管理制度,加强施工材料监管,保障设计施工活动的顺利展开。
一、石油化工钢结构厂房结构设计的意义在石油化工企业生产经营过程中,科学的石油化工钢结构厂房结构设计,能够提升厂房的稳定性、契合石油化工企业的发展需求并避免石油化工生产问题,对于企业稳步经营有积极作用。
1.钢结构厂房结构设计能够提升厂房的稳定性钢结构厂房结构设计较为稳固,能够提升厂房的稳定性。
在石油化工生产过程中,机器设备应用以及各种工序的展开都需要在厂房中进行,因此,厂房结构的稳定性对于企业进步是至关重要的。
钢结构厂房结构设计过程中,厂房的承重结构主要是由钢材组成的,使得厂房具有质量轻,强度高,跨度大等特点,能够充分适应石油化工生产中的各种需求和突发问题,推动企业的稳步发展。
2.钢结构厂房结构设计能够契合石油化工企业的发展需求钢结构厂房结构设计能够根据企业发展需求进行优化,从推动企业发展规划的落实。
钢结构厂房设计具有灵活性的特征,能够实现厂房功能区的高效划分,满足企业的生产发展需求,对于企业生产效率的提升有推动作用。
3.钢结构厂房结构设计能够避免石油化工生产问题钢结构厂房结构设计的稳步落实能够降低石油化工生产问题。
钢结构厂房能够更好地承受生产风险,避免生产问题给企业带来较大损失,从而保障企业的经营效率。
施工单位需要重视厂房结构设计,通过科学的设计方案优化,推动企业的进一步发展。
石化装置大型钢结构框架的模块化施工摘要:近几年国家经济实力得到了迅速的提升,各行各业都迎来了最好的发展时期,同时对于石油化工行业来说,也在不断寻找新的发展目标和方向,这也符合当代社会的发展道路和要求。
对于石油化工的日常运行和操作离不开大型装置钢结构的模块化施工,但大型装备的模块化施工是近几年才开始采用的一种施工方式,是能够从根本上提升大型装备制造能力以及工作效率的方法。
石油化工装置大型钢结构框架的模块化施工也可以用于建筑行业当中,现阶段对石化装置大型钢结构框架的使用逐渐频繁,促使模块化施工与吊装方式成为未来的发展趋势。
关键词:大型框架;石化;钢结构框架引言:对于大型装备器具的制造行业来说,也在进行着不断地努力和改造,希望这能从根本上提升装备制造水平与制造工艺,近几年各类装备的制造产业规模都在不断拓展和更新,为了就是从根本上提升我国整体的装备制造水平,使得多种大型设备或器具能够高效地完成施工与建设,对于石油化工装置大型钢结构框架的制造和日常使用来说,也需要进行不断提升和改善,从而加强模块化施工的整体质量,在控制成本的情况下使得相应的设备质量也得到提升。
一般在我们对大型钢框架结构进行搭建和施工的过程中往往会将安全问题放在首位,对待任何的安全隐患问题都必须要从根本上解决,只有将安全、效率、经济考虑全面才能够有效促进我国大型钢结构框架的模块化施工得到提升。
一般对于石化大型装置设备的整体工作来说,主要是在地面上进行安装,随后开展施工。
一、石化装置大型钢结构框架的模块化施工的关键要点(一)施工现场的场地要点在开展大型钢结构框架的施工工作时,必须根据国家相关规定和工程施工要求,结合周围环境因素等做好现场的场地布局安排,尤其要对现场各类大型施工机械,施工材料摆放的以及现场办公室等做好合理的规划安排,同时预留好后续各类机械、材料的入场通道。
尽最大可能做到环保布置,尽量减少对场外环境以及附近居民居住生活的影响。
(二)大型器械的运输吊装功能石化装置大型钢结构框架材料在进行分段时,需要保证分段材料能够满足现场运输车辆以及吊装机械的承载要求,同时要根据吊装机械的位置以及吊装树立等,对分段框架的位置以及规模进行合理地安排。
石油化工企业钢结构管架设计探析摘要:随着我国改革开放的发展,石油化工产业是我国重要民生行业,起到了关键的基础性和保障性功能。
管架结构设计的科学化能够极大提高石油化工企业的经营效益,并促进其产业的平稳发展。
文章通过对管架结构设计的剖析,对整个管架设计流程中的核心内容进行了总结,期望能够帮助有关部门工作人员进一步提高对石油化工企业内部管架结构设计的理解与把握,从而推动石油化工产业的可持续发展。
关键词:石油化工企业;钢结构;设计引言我国经济的发展离不开石油化工企业的支持,其是我国产业建设和发展中的支柱项目。
在石油化工工程中,专业的装置和设备通常采用钢材作为框架结构搭建的原材料,只有在相关装置的安装过程中保证安装操作的规范性并做好钢结构原材料本身的防护,才能保证装置的安装质量,而只有将质量控制工作做到及时到位,才能有效实践“工程质量第一、安全防范为主”的施工总体要求。
1钢结构框架的作用原理分析钢结构自身的重量不高,抗压性能良好,能够有效地应对石油化工装置施工的过程,提升装置的整体性能。
钢结构框架的安装过程中要充分考虑实际工程情况,形成合理的安装计划,并明确调整方式。
一般来说,钢结构框架的安装过程中很容易出现设计变更。
钢结构框架的装配快速,需要在施工现场形成专业的装配流水线,有效地缩短施工时间,也能够有效地规避高空作业带来的风险。
另外,随着工业化程度的不断提升,钢结构的优势进一步发挥,很容易形成密封结构。
钢结构是一种较为理想的弹性结构,符合工程力学的基本假定。
钢结构的韧性良好,能够承受较大程度的变形。
另外,钢结构的安装过过程中多彩用高强螺旋和扭剪型进行交接,施工过程中要对结构进行拧紧。
拧紧流程如下:先将钢柱的各段初步拧紧,之后调整结构达到合适标准,进行二次拧紧。
这种操作能够有效地规避多次框架调整,减少高空作业的时间。
2石油化工企业钢结构的设计条件(1)对管架结构进行设计后的主要依据,是根据有关工艺配管以及对有关的结构应力,专业人员根据对工作的了解后所进行的初步设计。
石油化工装置大型钢结构模块化吊装技术研究摘要:石油行业随着科学技术的不断发展,石油化工大型装置机械化程度越来越高,传统的大型钢结构模块化也被逐渐划分为小模块,再应用吊装技术进行集中,基于此,作者将就石油化工装置大型钢结构模块化吊装技术进行详细的研究。
关键词:石油化工装置;大型钢结构;模块化吊装技术研究;引言:在进行石油化工装置大型钢结构模块化吊装工作时,首先要按照需求进行模块的划分,完成各个模块的工作以后,再利用吊装技术进行模块重组,因此,模块划分与吊装技术尤为重要。
下文,笔者将以石油化工装置大型钢结构模块化吊装技术研究为文章主题进行详细探究。
1.大型钢结构模块化吊装的优势1.1作业安全采用石油化工装置大型钢结构模块划分的方法,可以避免大型集中施工,既可以保障工程的质量,又可以降低安全问题发生的几率。
1.2安装质量保证在进行模块工作时,由于进行了模块划分,因此相关数据更加细致,工作人员在施工时得到的各项参数数据更加精确,从而可以提升安装质量。
1.3施工进度采用模块化施工,各个模块内的工作可以并行进行,最后利用吊装技术进行组合,这可以提高施工效率,确保施工进度。
1.4文明施工模块化可以使得施工更加有秩序,各项工作更容易管控,施工环境更加有条理。
1.5效益增加模块化施工可以提高施工安全指数、创设文明施工环境、确保施工进度,因此,其在很大程度上提高了工程效益。
2.大型钢结构模块化设计过程2.1设备布置及模块划分在大型钢结构模块化设计过程中,首先要进行的工作是设备布置,工作人员需要根据项目建设需求对模块如何进行划分进行详细的规划,设备布置方案和模块划分要根据实际的情况开展。
模块化项目的设备及构筑物布置也是需要策划的内容,各个组件的位置、大小都需要工作人员进行考量。
在进行方案策划时,工作人员也要充分考虑到方案的可实施性,除了需要满足施工需求以外,还要充分考虑各个模块的规模以及吊装技术的实际可承载能力。
在设备布置及模块划分时,往往需要所有负责此工作的工作人员进行沟通协商,从而确保后续吊装重组过程中,各个模块不受影响,且重组后的模块具有一定的完整性。
石油化工装置钢结构模块吊装设计常见问题摘要:随着经济的发展,国家也提出了“一带一路”的政策,使国际化EPC工程越来越成熟,而石油化工装置钢结构模块广受业主青睐的原因是因为其成本低,并且周期也相对较短,给广大业主带来了便利和可观的经济效益。
在未来,装置模块化必然成为石化工程项目发展的必然趋势。
文本将以钢结构管廊模块为主要对象来对吊装中仍旧存在的一些问题以及如何改进进行分析讨论,为钢结构模块吊装设计提供建议。
关键词:石油化工装置;钢结构模块;吊装设计;常见问题为了贯彻国家推行的“一带一路”政策,大部分的国内工程公司秉承“走出去”的思想来承接许多大型海外石油化工装置项目。
在其中获得了大众以及客户业主一致好评的就是模块化装置项目,其成本低、周期短的优势给业主客户带来了极大的便利。
因此衡量一个工程公司是否具有海外石油化工装置项目的承接能力的标准就是看这家公司是否具有过硬的模块化设计能力。
1.何为石油化工装置模块化石油化工装置模块是指工程公司根据项目的工艺要求在国内就拼接成功的模型,继而运往海外进行安装、投产使用。
按照管道、设备尺寸、工艺功能以及管道、车载吨位等限制条件来将管廊划分为若干模块单元这一过程就是工业钢结构管廊模块。
在这一过程中我们要在施工条件较好的国内工厂里完成对管道的安装试压、电气仪表的调试以及对钢结构构件的加工组装,使每一个钢结构模块经过设计、材料、预制工厂建造、吊装、海运、国外现场就位安装一系列流程从而安装就位。
这就是石油化工装置模块化的概念以及含义。
2.石油化工装置模块特征根据以往的经验,在北美地区的建造人工造价以及地区工程材料成本10倍高于我国,成本相差更大的就是对于管线复杂的大型装置以及工艺设备,就目前而言,我国在工期方面的效率远超北美海外建造工期效率。
石油化工装置模块一方面很好的避免了现场较多的交叉作业,另一方面也减少了海外现场钢结构安装时人力、物力的消耗,从根本上缩短了整个施工周期,节省了大量人力、物力资源,使后期海外施工质量安全管理得到了充分的保障。
石油化工装置模块化钢结构设计
作者:周垚邢焕森
来源:《科学与技术》2018年第19期
摘要:最近这几年,国家致力于发展建筑工业化。
钢结构由于先天具备装配式建造的特点而得到大力推广,模块化钢结构建筑相对于传统钢结构具有更高的工业化水平,并具有生产周期更短、成本较低、劳动强度低、质量高、绿色环保等优点,预期将成为建筑业发展的一大趋势。
关键词:石油化工装置;模块化;钢结构设计
引言
随着全球化进程,能源的紧缺以及人工成本的增长,未来工程项目必向着工业化、标准化发展,石油化工装置模块将是未来工程项目发展的必然趋势。
1钢结构概述
经过多年的发展,建筑技术也取得了飞速的进步,各种新型建筑结构在工程建设中被广泛采用,并取得了显著成效。
其中,钢结构凭借着其强度高、重量轻、整体刚性高等优势,在包括石油化工装置在内的众多领域受到了广泛重视,甚至已经成为了这些领域最基本的建筑结构。
考虑到钢结构会对整体工程的安全和进度等方面产生重要影响,所以其在生产中的质量就变地极为重要。
鉴于此,我们有必要对钢结构框架的安装工艺及其质量加强管控,以保证工程质量和进度不受影响。
本文以石油化工装置中的钢结构框架安装为例,对其施工特点、安装工艺原理进行了分析,并在此基础上对安装技术进行了探讨,希望对石油化工装置的安装施工工作能够产生借鉴。
2模块单元形式
2.1墙体承重模块
墙体承重模块由承重墙体、楼板、天花板组成。
重力荷载可通过每一片纵墙直接传至下面的模块最后传至基础。
横向荷载由支撑、蒙皮承受,或单独的抗侧力系统,如框架或核心筒等承受。
该结构体系的优点是避免了四个角柱传递重力荷载,使上下模块单元的角柱连接方式较为简单,但应保证由于整体抗弯引起的承重墙体的抗拉和抗压承载力要求和整体稳定性。
各纵向承重墙通常采用密排柱,用于低层建筑时,承重墙体的竖向龙骨可以采用C型钢,用于多层和高层建筑时宜采用矩形钢管。
横向填充墙一般开有较大门窗洞口,由带有支撑的托梁或墙体立柱组成。
楼面板和天花板一般放置在C型钢托梁上,托梁的跨度方向平行于模块单元的短
边。
角柱一般由热轧角钢或方钢管组成,作用是提供吊点和提高结构稳定性。
为使建筑内部模块布局更加灵活,可通过合并多个模块单元来实现大的内部空间。
此时需对墙体承重模块的侧向墙体进行局部开孔设计,并对开孔附近设置附加边梁或支柱进行补强。
2.2角柱支承模块
角柱支撑模块类似于传统的框架结构,由四根角柱和角柱间的纵向边梁组成。
模块梁柱构件一般为热轧钢构件,如方钢管截面角柱和槽钢边梁。
角柱支承模块的优点在于可做成开敞式,组合形成较大的内部空间。
由于模块间连接节点一般较弱,为了提高模块单元的抗侧能力,可以在模块内部增加支撑或钢板剪力墙,根据结构的不同形式和功能需求,形成框架支撑、框架剪力墙模块单元。
支撑和剪力墙大大增加了模块单元的抗侧刚度。
2.3非承重模块
非承重模块一般用于具有特定建筑功能的房间,例如厕所、浴室、厨房、阳台和设备室等,模块本身只承受自重,不承担其他荷载,需要依靠其他结构构件的支撑,如嵌入到其他承重结构中或置于楼板构件上等。
厕所、厨房和浴室一般在送到现场时是配备齐全的,包括水暖、电气、配套家具和装饰。
这些模块单元主要用于办公楼、旅馆、学生公寓以及酒店等的建造和扩建中,在英国已有较为广泛的应用。
此外,还有一些特殊模块单元,如电梯、楼梯模块等。
电梯模块为上下表面开敞,四面由刚度较大的墙板组成。
楼梯模块也为上下表面开敞的模块单元,包括楼梯梯段和中间休息平台和楼层平台。
它们一般与常规公寓模块(卧室、客厅等)一起使用组成模块化住宅公寓楼,平台都由纵向墙体支承,并根据需要设置额外的支撑构件,这种结构形式一般用于全模块化建筑中。
3石油化工裝置模块化钢结构设计
3.1框架分段确定
(1)根据现有吊车及场地布置情况确定分段重量。
锦化机租用630t(SCC6300型)三一履带吊进行脱气仓吊装,根据吊车工况表以及施工场地布置,脱气仓吊装只能选用塔式超起工况,并在管廊基础中间位置行走站位才能满足脱气仓的吊装要求。
相同情况脱气仓框架吊装也只能选择塔式超起工况,在管廊基础中间位置行走站位,根据吊装安全规程,以顶部框架吊装制图演算后确定最佳吊装工况,吊装半径R=32m;主臂长度72m,塔臂长度48m;额定载荷Q=108t,因此每段框架联合吊钩、吊索、吊耳的吊装总重量必须小于98t。
(2)根据脱气仓分段情况确定框架的分段。
脱气仓框架和脱气仓必须交错吊装,这就需要保证两个问题,首先是必须先框架吊装后脱气仓吊装,始终是设备穿入脱气仓框架,因为框
架平台可以保证设备安装人员有足够的空间控制脱气仓穿入框架,而大型框架高空落位时无法控制其精确套入脱气仓;二是脱气仓框架每段框架的底层平台保证在每段脱气仓设备组对接口的顶部,在安装框架时不需要让框架套入设备减小施工难度。
(3)根据以上两条要求,将钢结构分为四段吊装,第Ⅰ段高10.55m,底标高58.95m,顶标高69.5m,重68t;第Ⅱ段高5.6m,底标高69.5m,顶标高75.1m,重47t;第Ⅲ段高8.4m,底标高75.1m,顶标高83.5m,重67.7t;第Ⅳ段高6.1m,底标高83.5m,顶标高89.6m,重63.3t,符合吊装安全规程。
3.2吊装平稳保证
分段吊装组对最重要的是确定重心位置来保证吊装过程平稳,而且框架本身的结构和平台格栅布置在四个方向并不是均匀对称的,重心计算难度相当大,必须确定了每段框架的重心位置,才能保证顺利安装。
3.3高空组对安全保证
为减少个专业的高空作业,在框架地面预制时即安装完钢结构本体劳动保护和平台格栅,并搭设好脚手架,挂好防护网。
3.4框架高空组对
框架六根立柱组对,需要水平移动或旋转框架,但高空作业场地狭窄,这就需要吊装作业时始终保持框架的安装方向,使用两根溜索时刻调整能解决此类问题,但是要保证框架水平移动与下端立柱衔接难度非常大,这就需要两方面的技术措施来保证。
首先确保吊车站位和作业半径的准确,根据图纸、吊车工况表、安装位置实际尺寸联合演算,并在场地实际测量,现场号线控制吊车站位,并严格控制吊臂仰角角度,确保各项数据符合吊装方案要求。
再就是通过特殊卡具保证立柱组对,经过分析确定在框架(不含楼梯间)四对立柱内侧两面翼缘板位置安装龙门板(地面预制时即安装完),在框架落位至条形卡具联接范围内时即安装条形卡具,靠自身重力使框架在四个水平方向受力从而使以条形卡具作为导轨顺利完成定位,再通过销子等工具完成立柱精组对。
结语
模块化钢结构设计是工业装置模块化的重要环节,其中,合理的模块划分,准确的结构计算,以及恰当的节点选择与设计是钢结构模块顺利实施的基础,也是项目安全性、经济性和适用性有效实现的保证。
结构设计人员不仅要具有扎实的结构设计能力,更应具有相应的钢结构加工、安装的经验,重视专业间的协调配合,只有这样才能满足于工业装置模块化设计的要求,确保工业工程项目的顺利进行。
参考文献
[1]梁田甜.石油化工装置模块化钢结构设计[J].低温建筑技术,2015(4):41-44.
[2]朱勇.试论石油化工工程模块化趋势[J].化工设计,2013,23(5):24-26.
[3]郭弘翔.钢结构模块化设计初探[J].建筑设计管理,2013(5):65-67.
(作者单位:中海油石化工程有限公司)。