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　　国标外六角螺栓国标六角头螺栓第 34卷 第 6期 石 油 化 工 设 备 V ．34 No．6 2005年 I1月 PETRo—CHEMICAIEQUIPMENT NOV． 2005 文章编号：1000—7466(2005)06—0076—02 塔器设计中裙座及地脚螺栓材料选用 刘福生 ，康 平 (青岛荚派尔化学工程有限公司，山东 青岛 266021) 摘要：对各标准 中有关塔器裙座和地脚螺栓材料选用的内容进行了对比，并提出了自己的观点。 关键词 ：塔器#裙座；地脚螺栓；材料；选用 中图分类号：TE 962．04；TQ 053．504 文献标识码：B Selectionofskirtmaterialandanchorboltmaterialintowerdesign LIU Fu—sheng．KANG Ping (QingdaoEnpalChemicalEngineeringCo．Ltd．，Qingdao 266021，China) Abstract：Somestandardsontheselectionofskirtmaterialandanchorboltmaterialintowerdesignwerecom— pared，andsomesuggestionswereputforward． Keywords：tower；skirt；anchorbolt；material；selection 在塔器设计中，选择裙座材料时一般应 当考虑 材料按照受压元件的要求进行选取[1]。其标准释义 以下因素：①建塔地区环境温度 的影响。②塔器或 中对此条规定的解释是，对非受压元件中的裙座外六角螺丝尺寸规格表本 塔釜操作温度的影响。③裙座与塔体受压元件相焊 标准要求按照受压元件对待 高强度外六角螺栓原因是裙座对整个塔 后，对受压元件材料性能的影响。④安全、经济合理 器而言是至关重要的，内双头螺栓执行标准六角不锈钢螺栓它支撑着塔器的本体，其破坏 的要求 。 将直接影响塔器的正常使用 。而且裙座材料耗费不 容器元件分为受压元件和非受压元件，高强度t型螺栓其区别 多，高强度双头螺栓生产厂家因此，高强度t型螺栓提高它的用材要求在经济上不会造成太大 在于元件受力性质不同。螺丝制造商受压元件主要承受的是薄 的浪费。 膜应力，其特征是容器的整个截面同时进入屈服状 SH 3098--2000石油化工塔器设计规范》中对 态，不能通过变形协调来达到平衡，双头螺栓规格表是非常危险的， 裙座本体材料的要求见表 1[2]，对于裙座过渡段材 如壳体。对薄膜应力采用更大主应力理论进行控 料，规定按受压元件选取，一般应与塔釜封头材料相 制。非受压元件不承受压力载荷 ，高强度双头螺栓生产厂家其受载截面应力 同或相近。螺栓双头公司 沿截面变化，不存在整个截面同时进入屈服状态的 衰 1 文献[2]中对裙座本体材料的要求 问题，如裙座、壳体、内六角不锈钢螺栓基础环和地脚螺栓等。 钢 号 钢板和钢材标准 塔式容器的裙座与一般容器的支座不一样 ，地脚螺栓的型号其 Q235一A、Q235一B、地脚螺栓的型号螺丝制造商Q235-C、q235一D GB3274、GB700 承受较大的重力载荷、风载荷 以及地震载荷等，裙座 Q345一C、Q345一D、高强度t型螺栓Q345一E(16Mn) GB3274、高强度双头螺栓生产厂家GB／T 1591 一 旦失效或破坏 ，不只影响设备的正常运行 ，六角螺栓标准，而且会 注 ：当裙座高度小于2m且符合设置过渡段的情况时，裙座本 因此造成更大的灾害，因此裙座的选材应该得到充 体材料与封头材料相同或相近。 分的重视 。作者分别就塔器设计标准中有关裙座和 地脚螺栓材料的选用进行对比和讨论，并提出了自 在文献E23第 3．3．7条中则规定，当裙座本体 己的观点。 (包括无过渡段和有过渡段的裙座本体)的设计温度 1 裙座壳体材料选用 不大于一20℃时，应当对裙座本体材料进行低温冲 JB4710—92《钢制塔式容器》中规定，裙座壳体 击试验。螺丝的价格文献[2]标准释义中明确的各材料的适应 收稿 日期，螺栓双头公司2005—05—26 作者简介：刘福生(1959一)，地脚锚栓与螺栓双头螺栓规格表男(汉族)，螺丝的价格山东青岛人，工程师，螺丝的价格学士，高强度双头螺栓生产厂家从事压力容器设计工作 。 第 6期 刘福生，等；塔器设计中裙座及地脚螺栓材料选用 范围见表 2。 一 10℃而不高于 0℃的地区相当多，且大多为经济 表2 文献[23中裙座材料适应范围 发达地区。 裙座设计温度 ／℃ 裙 座 材 料 关于过渡段，文献[1]中要求对过渡段材料按照 ≥0~350 Q235一A、Q235一B、Q235一C 受压元件选取，双头螺栓规格表并未另外提出要求 。而文献[2]和文 ≥一20～0 Q235一D 献[3]只是在温度上有所区别，结合 GB 150--1998 一20 Q345-D、Q345一E(16Mn) 《钢制压力容器》[4]，高强度螺栓公司笔者认为温度上限设为 350℃ 较为适宜。 HG 20652-- 1998{塔器设计技术规定》中对裙 对于要求设立过渡段的情况，各标准要求如下： 座材料的要求见表 3[引。文献 [3]同时还要求当裙 ①塔釜设计温度应大于 350℃或不大于一20℃。高强度t型螺栓 座设计温度低于0℃时，对裙座本体材料应按所使 ②裙座筒体与塔釜封头相焊后，螺丝的价格将影响塔釜材料性 用材料的标准进行冲击韧性试验。 能(如不锈钢、铬钼钢和低温钢等)。双螺丝③过渡短节的 表 3 文献[3]中对裙座材料的要求 设计温度一般应等于塔釜封头或筒体的设计温度 。 裙座设计温度 f／℃ 裙座材料 对过渡段的制造、检验和验收(包括过渡段与下部裙 ≤一20 Q345-D或Q345-E、16Mn 座的焊接接头)一般可与壳体同样处理，在一定的条 一20～0 Q235-C、Q235-D或 Q345-C，Q345-D 件下，还应对裙座壳体与塔体的焊接接头进行表面 0~50 Q235-A、Q235-B、地脚锚栓与螺栓Q235-C或 Q345-A、Q345-B 检测。 综合以上标准及其标准释义，镀锌地脚螺栓共同的观点为，裙 2 地脚螺栓材料选用 座是重要的构件 ，其失效则导致整个塔器的失效。地脚锚栓与螺栓 选择地脚螺栓材料时主要考虑环境温度。文献 对于按需要设置的过渡段，其选材应当按照受压元 [1]规定，一般情况下，地脚螺栓材料采用 Q235一A， 件考虑。双螺丝但是对于裙座具体材料的选择，各标准的 只有环境温度低于 0℃时才采用 16Mn。高强度双头螺栓生产厂家文献[2]、 规定却有差异。 [3]的要求相 同，当环境温度高于一20℃时选用 笔者认为，应该将裙座作为非受压元件考虑， Q235一A，环境温度不高于一20℃时选用 Q345-E或 但同时应顾及到裙座对于整个设备的重要性以及塔 者 16Mn。 器在装置 中的重要性 。对于符合设置过渡段的情 从以上所述可看出，对于环境温度高于一20℃ 况，应该按受压元件的要求进行选材，其他情况应 且不高于0℃的情况，所用材料均为 Q235一A，对该 符合 《钢结构设计规范》，并应结合文献[1]～[3]，镀锌地脚螺栓 材料没有冲击试验 的保证要求，而且化学成分不作 见表 4。 为交货条件。内六角不锈钢螺栓依笔者之见，双头螺栓规格表选择此温度区间地脚螺 裹 4 笔者提 出的裙座选用材料 栓材料时，应对冲击试验作一定的要求，石化高强度外六角螺栓，一般选用 裙座设计温度 ／℃ 裙座材料 Q235-C为宜。 - 35 3 建议 35。≥f。 Qc2 A、Q235一B’Q235一c或 Q345一A’ 一 345B Q235一A在文献[4]的修改单 中已经被剔除，所 - - 5 5 23 B, 23 。≥f——1。 Q Q C 、Q235一D或 Q345B、双头螺栓规格表 一 一 以，今后选择裙座及地脚螺栓材料时，高强度t型螺栓一般不应再考 345c 345D Q 、内六角不锈钢螺栓 Q 一 10≥f一2O Q235-C 、Q235-D或 Q345-c、Q345·D 虑此材料 ，建议适 当增加地脚螺栓材料 的种类 。在 f≤一2O Q235-D、Q345一D、Q345一E 我国，很大一部分地区更低环境温度在一10～0℃， 在制定塔器裙座及地脚螺栓材料标准时应考虑到这 笔者提出划分一个新的温度区间，即0℃≥￡ 一 情况，在采取一定限制措施保证安全的情况下可 一 10℃，在此区间可采用 Q235一B，理 由如下 ：①对 适当放宽对材料的要求，比如采用 Q235一B可大幅 于 tO℃的情况 ，螺丝制造商主要是考虑材料 的脆性转变温 降低投资。螺丝的价格 度 ，对于低碳碳素结构钢 ，其材料的脆性转变温度一 般都小于一20℃。Q235-B的c￡，(C)≤0．18 ，而且 参考文献 ： [13 JB4710--92，钢制塔式容器[s]。 标准要求做 20℃的V 型冲击试验 (纵 向，不小于 [2] SH3098--2000，石油化工塔器设计规范[s] 27J)。双螺丝随着我 国冶金水平 的不断提高，螺栓双头公司将该钢种作 [33 HG20652—1998，塔器设计技术规定[s]． 为塔器裙座材料用于高于一10℃的工况是没有 问 [4] GB150--1998，钢制压力容器[s]． 题的。②考虑到我国实际情况，更低环境温度高于 (张编)地脚螺丝规格尺寸地脚螺栓规格尺寸地脚螺栓规格表u型螺栓地角螺栓