石化加热炉带壁板钢结构框架柱壁板平面内计算长度研究

加热炉钢结构中壁板在其平面内有一定刚度,提高了钢柱稳定承载力,然而难以用现有规范的计算方法来确定其在壁板平面内的计算长度系数。文章对某实际工程加热炉两端榀框架结构分别建立了带壁板和纯框架的有限元模型进行分析,通过计算得到了框架柱的计算长度系数和结构的侧倾刚度,并建议在石化加热炉钢结构设计中,应考虑壁板对框架柱稳定承载力的有利作用,带壁板框架柱的壁板平面内的计算长度宜采用规范中无侧移框架柱的计算长度取值方法,且认为较为安全。     

外露式单向刚接受拔力柱脚锚栓抗拔计算

介绍了国内石化装置钢结构承重框架申普遍应用的刚性固定柱脚与铰接柱脚,叙述了工程中最为常见的外露式单向刚接柱脚的布置形式及其受力特性。针对柱脚同时出现弯矩和上拔力的特殊工况,在一定假设条件的基础上,推导外露式单向刚接柱脚中锚栓受拔力的计算公式,并依据公式给出满足工程精度需要且易于查阅的图表,以供工程设计人员参考使用。以实际设计工程为算例,说明了外露式单向刚接柱脚中锚栓受拔力图表的使用方法及计算过程。     

“高-低压”螺纹锁紧环式换热器的设计

螺纹锁紧环式换热器管箱的主要受压受力零部件—螺纹承压环、压盖、管箱筒体、管板等结构特殊,设计计算复杂。本文通过受力分析,介绍了此类换热器的设计步骤和主要受压受力件的计算方法,并提出设计中需要注意的问题,为此类换热器的设计提供参考。     

裂解炉钢结构框架炉底钢柱设计

笔者结合工程实际,对裂解炉钢结构框架柱的设计进行了总结,重点分析了裂解炉钢结构框架柱在炉底部分的设计问题,如框架炉底钢柱的计算,强度应力和稳定应力的影响因素等;探讨了该类型框架柱的设计要点。     

石油化工立式容器基础竖向配筋的探讨

对于石油化工立式容器基础短柱的竖向钢筋设计,国内常用的设计方法和国外规范(包括美国标准和欧盟标准)的设计计算方法不尽相同。通过对比美国两个相关标准的要求,结合国内其他行业标准规范中有关大体积钢筋混凝土构件最小配筋率的折减方法,提出了建议：在进行塔基础短柱竖向钢筋的设计计算时,增加螺栓传力的验算;圆环式塔基础短柱竖向钢筋最小配筋率取0.4%;对于大尺寸圆柱式塔基础的短柱竖向钢筋最小配筋率,建议扣除中心部分混凝土后按照圆环式基础短柱考虑;对于直径在2 000～6 500 mm的短柱,配筋?18 mm、?20 mm,间距200 mm,可以满足要求。     

柱支撑式锥顶储罐的设计计算及实例分析

现行GB50341和SH3046对柱支撑式锥顶罐的顶板和支撑件计算均无详细的计算规则,因大部分石化设备制造厂都未配置专业的结构工程师,设备工程师对结构专业并不熟悉,因此迫切需要一个设计规则和算例。本文结合国内外工程手册和大量工程公司计算实例,给读者提供一个清晰的设计计算方法和算例。     

国际工程项目与国内工程项目设计工作的对比分析

结合在国外某石化工程项目的工程设计经验，对比分析了国际工程项目与国内工程项目在设计内容及方法上的不同，指出了目前国内工程项目设计及项目管理中的不足之处，对国内石化项目设计及项目管理工作的改革提出了建议。     

浅谈石化装置桩基负摩阻力

本文从概念、产生原因、引起后果、应对措施等方面,对石化装置的桩基负摩阻力问题进行了介绍,并通过对大型工程设计实例数据的简要分析计算,为今后此类型的工程项目桩基设计提供一些参考。     

石化工程防渗设计方案分析与选择

通过对石化工程特点的分析和易渗漏部位及原因的现场调查,指出了石化工程的防渗重点,确定了石化工程的防渗设计原则。根据对不同地面防渗层的分析,提出了采用黏土、高密度聚乙烯(HDPE)、钠基膨润土防水毯防渗层时应注意的问题和适用范围,同时通过对地面抗渗混凝土防渗层、污水池和污水井防渗层的详细计算、分析和经济对比,提出了地面、污水池、污水井、地下管道防渗层的优选方案,并依据达西定律给出了复合防渗层等效渗透系数的计算方法、防渗层的防渗性能等效原则和计算方法。     

含硫气田高温高压深井测试工程设计

从含硫气田高温高压井测试工程设计的实际出发，提出了对测试井储层结构和特征研究、测试合理工作参数确定、测试管柱结构和地面流程设计、测试施工工序及其各主要施工工序下流体的PVT分析、测试管柱的受力变形及强度分析、套管柱的受力与强度分析等方面应该考虑些什么问题和应进行哪些方面的设计计算工作，进而从测试井工程设计软件实现的角度，提出了设计软件的基本构架和实施方案。     

钢结构柱脚的抗剪机理及其设计

作为上部钢结构与混凝土基础间的重要连接,钢柱柱脚担负着将作用于上部结构的各种作用效应传递到基础的作用,如何可靠地将水平剪力传递到基础是其中重要的一个方面。文章结合AISC相关的设计导则拟就钢结构柱脚的几种抗剪机制作一粗浅论述,并着重讨论锚栓抗剪的问题以及剪力键的设计方法。     

钢板超声波自动探伤设备边探头的改进

介绍了西气东输二线管道工程用钢板和钢管标准对母材分层缺陷的要求。分析了目前钢板超声波自动探伤设备的配置和在钢管焊缝两侧发现的母材分层缺陷类型,比较了两种超声波自动检测方法对母材分层缺陷的检测效果。结合钢板的轧制过程和分层缺陷的常见类型,提出了对现有钢板超声波探伤双晶直探头的分布进行调整的改进思路。实际检测结果表明,调整后的检测方式保证了钢板板边横向和纵向母材分层缺陷的有效检出,提高了检测的灵敏度和准确性。     

裂解炉壁板钢框架结构综述

介绍了乙烯装置裂解炉壁板钢框架,的发展概况、结构特点和使用范围。扼要说明了裂解炉壁板钢框架的一些结构设计要点和经验。内容包括:裂解炉大型化、模块化对结构的影响;炉底钢柱、横跨段穿膛柱的设计难点;模块间柱拼接、风荷载计算和顶层设备的合理设置。为裂解炉壁板钢框架的设计提供更加宽泛的设计思路和尤其需要关注和克服的设计难点。     

压力管道的强度试验压力计算及其盲板选用

通过对压力管道设计参数的物理意义、计算公式及现行规范中有关管道压力试验条款的介绍和分析,并结合具体实例,说明了压力管道强度试验压力的计算方法,同时对试压用盲板的厚度选用及减薄问题进行了探讨,为压力管道系统试压中关键参数的确定提供了充分的理论依据。     

水平井电缆牵引器滚轮与管壁压力的测量

水平井电缆牵引器滚轮与管壁之间的压力是进行牵引器结构设计和作业控制的一项关键参数。如果压力施加不当,滚轮将出现打滑或堵转。由于套管细长,滚轮与管壁的接触位置又不断在发生变化,因此压力测量的难度很大。笔者提出在套管上开窗口并用球头立柱支撑压板,使立柱与压板始终处于单面点接触状态,确保压板发生变形时立柱只受到压力。为防止压板从窗口掉入套管,将压板的两个侧立面加工为楔形,与窗口侧立面具有相同的锥度。研究介绍了测力系统的设计和工作原理,提出了有无预紧力2种情况下支撑立柱的压力计算模型,建立了测试系统,并对牵引器在套管内爬行时的压力进行了测量。根据得到的16根支撑立柱的应变值,计算和分析了压板和立柱上的压力分配。     

钢制低温储罐底基础顶板内力分析比较

混凝土厚板广泛应用于石化装置的设备基础及混凝土构筑物中。由于板受力特殊,内力分布复杂,尚无精确的内力分析方法。重点介绍如何使用等代框架法、有限元法设计板柱结构,通过SAFE、SLABCAD等有限元分析软件对低温储罐底基础顶板进行内力分析比较,并结合有限元分析结果,结合实际经验,给出基础顶板合理配筋范围。     

海洋勘察船基盘收放系统研制及应用

基盘收放系统是勘察船钻探系统的关键部件,主要用于钻柱定位、基盘收放及井口取样监控等工作。为解决基盘恒张力收放、井口定位和监测控制等问题,开展了基盘绞车、补偿装置、勘察基盘和脐带缆绞车的结构分析,对补偿装置和勘察基盘进行了理论计算与技术方案分析,基于此设计了配套于“海洋地质十号”勘察船的基盘收放系统。对该系统进行了厂内试验和现场应用,应用结果表明:基盘绞车和脐带缆绞车提升及下放功能、补偿装置恒张力补偿功能、脐带缆绞车恒张力功能、勘察基盘监测及控制功能均满足设计要求,取得了预期的使用效果。该基盘收放系统的研制及应用推进了海洋勘察关键装备的国产化进程,也为后续3000 m水深基盘收放系统的研制和地质调研提供了一定的参考。     

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本文在设计和生产实践的基础上,提出液态烃脱硫筛板抽提塔工艺设计计算方法;并评述不同计算方法对筛孔直径、开孔率、过孔速度等进行的选择,解决了目前国内液态烃脱硫抽提塔塔顶“带液”和塔径选用过大等问题。     

深井井筒油基钻井液密度与液柱压力解析模型

高温高压深井在钻井和完井时,由于钻井液在井筒内受到温度和压力的双重作用,使得地面测量的钻井液密度与井筒内实际密度存在差异,导致井筒液柱压力难以准确计算。分析国内外有关油基钻井液密度的预测模型,前人的模型均为特定配方条件下少数实验数据回归的经验模型,不具有通用性,且计算精度难以满足深井（尤其是超深井）的需求。为此,采用数学解析法建立精确的钻井液密度和液柱压力预测模型。与多位学者的经验模型对比,认为多数经验模型为新建解析模型的简化,该解析模型能更全面准确地反映温度和压力对钻井液密度的影响。在实际应用时,将油基钻井液视为基础油、盐水及固体材料的混合物,通过室内实验数据确定基础油的密度函数,可实现多种配方及油水比的油基钻井液密度及井筒液柱压力的预测。     

复合材料增强管线钢管压力设计新方法

复合材料增强管线钢管（CRLP）是一种具有高承压能力的新型管道,其应用日趋广泛,但相应的管道压力设计方法尚不完善。对现有规范的分析表明,现有压力设计模式已不适合组合型管道。通过以CRLP平均环向应变作为设计的显式失效判据,并区别不同工况下的失效模式,确定相应的安全系数。基于组合薄壁圆筒模型,分别导出了是/否进行预应力处理的压力设计公式。压力设计公式考虑了CRLP几何尺寸、管线钢和复合材料力学性能对设计压力的影响。算例分析表明,对于未经过预应力处理而直接投用的CRLP,主要的失效模式是试压过程中产生过量残余变形;而对于进行过预应力处理的CRLP,主要失效模式转变为工作压力下的蠕变破坏。预应力处理可以一定程度上提高CRLP的设计压力,并有助于充分利用复合材料的承载能力。