SHQ 004-2002(条文说明) 石油化工企业地震破坏检查标准.pdf
《SHQ 004-2002(条文说明) 石油化工企业地震破坏检查标准.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《SHQ 004-2002(条文说明) 石油化工企业地震破坏检查标准.pdf(15页珍藏版)》请在麦多课文档分享上搜索。
1、中国石油化工集团公司企业标准石油化工企业地震破坏检查标准SHQ 004-2002 条文说明2 002北京目次1 总则四2 检查的主要内容. . . . . . . .20 2.1 场地、地基、基础. .20 2.2 塔形设备. . . . . . . . . . .20 2.3 工业炉类设备202.4 卧式设备及空冷器类设备. .22 2.5 储罐类设备n2.6 管道. . . . . .24 2. 7 一般机械类设备M2.8 化纤类机械设备. .M 2.9 电气设备及通信设备262. 10 仪器、仪表和计算机类设备m2.11 其他类设备. .m 2. 12 海洋平台.29 2. 13 建筑物
2、292. 14 构筑物. .?29 SH Q 004-2002 1总则1. O. 1 迅速查清地震破坏情况,并为评估震害的直接经济损失提供依据,以便及时组织震后抢险、抢修和争取在最短的时间内恢复生产,最大限度地减轻震害损失.1. O. 2 本标准适用范围是石油化工企业所有的建(构筑物和设备(包括管道地震破坏检查鉴定.1. O. 3 由于有关标准的年号不断变化,所以只给出了名称和编号,没有给出有关标准具体的年号.其中建筑地震破坏等级划分标准当时是作为建设部(90)建抗字第377号文的附件发布的,所以设有标准编号.19 SH Q 004-2002 2 检查的主要内容本标准是针对石油化工企业设备和建
3、构筑物遭受破坏性地震袭击后,为迅速恢复生产,最大限度地减轻震害损失而进行检查鉴定所制定的标准。一般设备和建构筑物都由基础(地基)、主体及附件组成,故震后主要检查鉴定这三项内容,其中附件包括与主体相连部分内容。震害是抗震工作的标准和依据。本标准主要依据是历次破坏性地震的实际震害实例而制定的。据统计表明,我国主要油田地处低洼盐碱地区,以泻湖相沉积地层形成生油层后运移砂岩中形成储泊层,属继承性的沉积盆地形成油田。故造成地基软弱、地耐力低的环境,胜利、中原、河南、江汉等油田均属软弱地基地区,破坏性地震后易形成滑坡、地陷、崩塌、液化等,尤其是震后不均匀沉降对建构筑物的破坏较为严重。石油化工企业的工艺静设
4、备在强震中常有破坏,尤其是设备中的介质具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性,而且设备是在高温、高压、超低温或负压下连续操作生产,这种设备一旦道遇强地震,就会发生着火、爆炸、泄毒和环境污染等严重次生灾害。震害调查表明石化设备的主要震害有:钢制困筒形储罐破坏、物料溢出:设备位移倾覆:地脚螺栓损坏、螺母松动和支撑构架破坏:管架、管道破坏:电力系统破坏:通信系统破坏:精密仪器损坏,引起次生灾害等。在石化动设备方面,据唐山地震震害调查结果可知:主要是因建筑物倒塌砸坏或地基不均匀沉降及砂土液化所致。地震的持续时间最长不过几十秒,但强烈地震造成的破坏却是惊人的.地震引起的灾害主要有几个方面,一是山崩地裂,滑坡塌
5、方及喷砂冒水等地表面破坏:二是建构筑及设备等的破坏:拦水坝、给排水和供热供气系统或贮存易燃、易爆、有毒物质的容器等的破坏:三是由这些破坏引起水灾、火灾和污染等次生灾害。2. 1 场地、地基、基础由于设备和建构物都有场地、地基、基础检查鉴定的内容:设备都有地脚螺栓的检查鉴定的内容,所以将这些内容作为公共普查条款。多年震害表明:场地、地基在震后会有滑坡、裂缝、错位、地陷、崩塌、液化、喷砂、冒水等不同形式的破坏发生。由此可以直接造成设备和建构筑物的震害,也可以产生多种次生灾害,因此这部分的检查鉴定十分重要。虽然设备外连部分也是普遍存在,但形式各异,不易在简短的一两条条文中概括的全面,所以分写在各节中
6、.2.2塔形设备塔形设备是石油化工企业的主要设各,在以往破坏性地震中均有被破坏的报道.例如:在唐山地震中,某炼油厂的减压塔的地脚螺栓被拉长,螺栓座盖板被压弯:某化工厂的冷却塔与塔体连接的管道被拉断:某厂的空气分离塔的12个地脚螺栓被剪断9个。在1975年海域的7.3级地震中,辽河化肥厂的合成氨塔的地脚螺栓被拉长。2.3 工业炉类设备在石油化工企业中的工业炉主要是以加热炉为主,加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工20 SH Q 004-2002 业中的重要工艺设备.由于加热炉内为直接受火、且炉管内被加热介质通常含有易燃、易爆的短类,在地震时,一旦出现大的事故,就会产生危害人民生命的次生灾害.
7、加热炉按结构形式通常分为圆筒形加热炉、箱式炉和卧式炉等几种类型.圆筒形加热炉由烟囱、对流室、辐射室及炉底柱组成,炉底各单柱镀结或固接于基础上,从整体结构杆件的受力系统来看,炉顶烟囱本体的荷载通过烟囱底座连接螺栓将力传至对流室钢结构:对流室一般为长方形钢结构外壳,对流炉管通过管板将力传至对流室钢架:辐射室是圆筒形截面,由环柱及筒体包围一个有明火的炉膛,炉膛内的辐射盘管通过管架将力传递至环柱或筒体钢板,在辐射室下部设有炉底环柱,通过环柱将所有的加热炉荷载传至基础.从结构上看,对抗震不利的部位主要有z烟囱与对流室连接螺栓、对流室框架梁、对流室框架柱、承童的辐射室单柱和筒体、炉底单柱、地脚螺栓等部位.
8、箱式炉炉型很多,从使用功能上来说有焦化炉、重整炉、制氢炉、一、二段转化炉和裂解炉等,钢结构布置的形式也各不相同,炉内衬里有耐火砖、轻质耐热衬里或耐火纤维毡等:炉管的排列形式也各异,有水平管、直立管等。框架柱大梁、连系梁、梁柱节点、斜撑杆件、地脚螺栓等部位是抗震检查的重点.卧式加热炉,一般是指焚烧炉之类的气体加热炉,这类加热炉,在炉膛内一般不设炉管,在操作状态下多为微正压.该类型加热炉的简体、支承鞍座和地脚螺栓及连接设施等部位是抗震检查的重点。加热炉的主要震害有z柱的破坏2柱的破坏一般发生在炉底柱,这是由于炉底柱与辐射柱相比,其抗弯及抗剪模量较小,易于破坏。例如,在唐山地震中,天津某炼油广的几个
9、加热炉,在7度至8度烈度的地震作用下,就有部分炉底柱出现屈曲现象,这是因为原设计未考虑炉底柱承受弯曲及剪力的作用,另外也由于这次地震的烈度超过了原有的设计烈度.对流室柱在地震时也是较易破坏的部位。其原因是对流室柱通常除承受本身的重量外,还需承受烟囱传递的荷载.对流室力的传递比较复杂,尤其是没有钢筋覆盖的单柱,同时承受二个主轴方向的地震荷载,若某一方向的刚度考虑不当就会引起破坏:梁的破坏z梁的破坏多发生在困筒形加热炉的对流室底部大梁,其原因有的是由于梁端抗剪切不足而引起,有的是焊缝强度不够引起的:还有就是支承烟囱的对流室大梁,也会由于弯曲及压力的共同作用而破坏:梁柱节点的破坏z这主要是焊接质量问
10、题,如侧焊或对焊没按图施工,施焊中含有气孔或焊高不够等:烟囱的破坏z烟囱的倾倒在地震中经常发生。在加热炉中烟囱较高,连接螺栓的设计若考虑不周,就会使连接螺栓承受过高的拉力,拉断螺栓:或者由于连接螺母为单个螺母,已有松扣情况,也加剧了螺栓的拉脱现象的出现.同时,由于加热炉烟囱的刚度太小,也容易造成鞭梢现象:其他震害z为使炉膛高温烟气保温,以及使框架隔热常使用各种耐火材料。这些材料多属于强度较小的脆性材料,因而不能当作受力构件.把它固定在加热炉框架及壁板上,振动时起着附加质量的作用.保温材料的倒塌会使框架曝露于高温烟气之中,使加热炉处于非常危险的状态,应使耐火材料对地震所引起的变形有足够的适应性.
11、炉管及管架在很高的温度下操作.因此一旦炉管内流体引起的炉管的振动频率与炉子的自振频率一致或接近时,就会引起共振.而炉管内介质的泄漏,将会引起火灾。还应注意燃烧喷嘴、燃料管线等的连接,地震时加热炉变形,一旦失效,很容易造成危害人们生命安全的次生灾害.2.3.3 电站锅炉震害如下z1 地震中,悬吊锅炉混凝土构架有明显震害,表现为部分纵梁主筋被拉断,横梁端部混凝土裂纹较多,联接焊缝多处被拉断.混凝土构架倾斜.21 SH Q 004-2002 2 吊架梁塌落.例如,陡何发电厂1号锅炉吊架梁:一端支承在C排柱牛腿上,另一端支承在锅炉K1挂的钢牛腿上.在唐山地震时,因焊口被拉断,吊架梁塌落.3 悬吊锅炉未
12、装止晃装置的,下部晃动很大,造成撞坏部件的震害z例如,1964年日本新泻发生的7.5级地震中,新泻火电厂悬吊锅炉象钟摆一样摆动:擅弯了钢结构的限制器.我国辽南地震时,鞍山发电厂400t/ h悬吊锅炉未装止晃装置,锅炉本体晃动100mm左右,撞坏了平台.唐山地震中,陡河电厂悬吊锅炉也发生了撞坏平台的震害.4 炉墙。地震中曾发生炉墙出现明显裂缝、鼓出、松动甚至倒塌的震害。例如,海城地震时,盘锦发电厂锅炉过热器与省煤器之间的转折烟道护墙向炉内倒塌,倒塌高度为1.7mo唐山地震时,陡河电站锅炉的省煤器板梁变形且下沉30mm,砂封槽变形、开裂,上省煤器的护板焊缝拉开及错位,上联箱托架扭曲,部分平台和扶梯
13、被砸撞变形或断裂.烧燃器的4根型钢支柱倒塌或扭歪。5 细粉分离器,该部件结构为细长形,且置于主厂房最高位置,不利于抗震。唐山地震时,陡河发电厂和唐山发电厂因煤仓间倒塌,导致细粉分离器塌落。6 杠杆式安全阅重锤位移,使安全阀跳动而鸣响。2.4 卧式设备及空冷器类设备2.4.1 卧式设备卧式设备在这里主要是指支座支承的卧罐和换热器。卧罐几乎都是由两个或多个支座支撑着一个卧置的圆筒体。这些支座常是钢制的,或是素混凝土的,或由砖、石砌成的.考虑到温度变化的热膨胀量大,一般一个支座固定,其余支座虽有螺丝固定,但在圆筒轴向可以滑动.由于这类卧式设备的重心较低,其稳定性较好,所以在平时,甚至在低烈度地震时,
14、它总是很平稳而不会象立式设备那样容易倾倒。正因为如此,有些卧式设备浮放在素混凝土上,甚至浮放在砖砌的鞍式支座上,这是非常危险的.尽管对这种情况进行了加固,但是这类设备在地震中均有不同程度的破坏。一般震害为:1 鞍式支座破裂,甚至整个支座倒塌,设备落地:2 地脚螺栓被拉长,或设备支座发生水平位移。严重时可把地脚螺栓剪断,甚至设备与支座一起从基础上滚倒落地:3 地震中整个设备绕纵轴转动,罐体与鞍座之间产生相对位移.当这种位移较大时,与设备相连的管线和阅门可能会被扭弯,甚至被扭碎并发生较大的改生灾害。1976年7月28日唐山地震和1988年11月16日云南澜呛一耿马地震,就发生了多起有关卧式设备(卧
15、罐支座或地脚螺栓损坏的震害。位于地震烈度为10度区的唐山焦化厂.38m3纯苯卧罐12台,每台由3个高度。.6m的鞍式砖支座支承。地震时罐内满液。震后发现各罐的支座与罐体轴线平行的两侧面出现450角走向的裂缝,有些支座开裂严重,以致于卧罐倒塌。位于烈度为9度区的汉沽天津化工厂15时油罐2台,每台由2个高4.5m、厚O.8m的鞍式砖支座支承。地震时罐内满液,震后发现罐与支座起沿罐体纵轴方向倒塌。另一震害是天津市红旗路液化石油气储站的三台卧罐,位于烈度为8度区,m类场地土上,每台罐由两个焊于罐体下的鞍式钢支座支承,一个支座用锚固螺栓困定在钢筋混凝土的基础上,另一个支座的锚国螺栓孔为长圆孔。震后发现三
16、台卧罐的基础均产生新的下沉,其中一台罐的鞍式支座位移约15mm。在云南澜沧一耿马地震中,位于烈度为7度区的澜沧县上允镇石油公司的一台50m3卧式汽油储罐,罐体发生了绕卧罐的纵轴转动,以致震后罐体外壁与由石砌的鞍座之间产生了约15mm的周向相对位移.石砌鞍座发生了一些裂缝,但鞍座没有倒塌,罐体也无损坏,可是由于罐体的扭转,导致与罐体连接的管线和阀门被扭弯.其实在唐山地震中,各个石油化工厂均有不同程度的与上述类似的22 SB Q 004-2002 震害发生.以上卧式容器的震害表明支座以及与其相联的部位(包括地脚螺栓及管线)是地震破坏检查鉴定的主要内容.2.4.2 空冷器空冷器通常是由空冷器构架包括
17、管束、风机、阅门等附属设备和承载构架(含冷换设备等)组成.地震烈度为7度至8度时,对安装在承载构架上的水平式、湿式、干湿式联合式以及斜顶式空冷器,主要检查鉴定立柱、斜撑、焊缝、螺栓、底板、附属设备(如管束等及其限位构件等的损坏情况.在强震发生时空冷器有脱落的情况发生,一般是支撑结构变形和附属设备的滑移等等。2.5 储罐类设备2.5.1 常压立式储罐常压立式储罐是石油化工厂用于储存石油和石油化工产品的主要设备.储罐从结构上看,是属稳定性较差的薄壳结构,罐内装有易燃易爆的介质,如果在地震时发生破坏,就可能造成严重的次生灾害。1975年营口海城,辽河油田部分油罐倾斜,罐底鼓曲,基础下沉:盘锦炼油厂部
18、分油罐溢油。1976年唐山地震,天津化工厂两台1000立方米油罐的罐底发生象足破坏,致使原油溢出:勃海石油公司东油库一座3000立方米罐顶开裂,裂缝长达10米,与其连接的管线同时破坏:大港油田一座5000立方米储罐罐底漏油,另有三座储罐基础下沉;海洋901油库的油罐也遭破坏。1964年在美国阿拉斯加地震和日本地震中,也都发生过油罐破坏起火、爆炸的实例。其中日本的昭和石油公司新泻炼油厂因油罐破坏,厂区大火燃烧了15天之久。1978年日本宫城县地震,因三座大型油罐被破坏,流失原油达68万立方米。厂区及附近沿海地区污染严重。常压立式储罐的主要震害为:1 在罐壁下部出现局部或整圈壁板的皱曲象足现象.它
19、是在地震作用下,由于倾覆力矩使罐壁一侧轴向压应力超过临界应力而失稳,或是动液压力作用使罐壁在环向应力和压应力共同作用而屈Il; 2 罐底环板和底部壁板连接处底角焊缝断裂.由于罐内液体在地震时的冲击压力,液面晃动的影响,使底角焊缝处的剪应力超过剪切强度而剪断。或因罐底基础不均匀下陷而使角焊缝破裂:3 浮顶及附属设备的损坏。由于液体晃动,使浮船倾斜弯曲,脱轨沉没。罐顶滑梯折断变形:4 因储液晃动及底部破坏而大量漏油造成负压,使顶部壁板失稳破坏;5 因储罐产生横向位移,使连接管线的避雷接地设施破坏,由雷击、静电、浮顶撞击引起火灾或爆炸:6 由于储罐基础土层液化,或储罐、管线破坏以后液体的冲撞,使储罐
20、地基失去承载力,因而造成储罐的破坏。2.5.2 球罐球罐多数为地上高压赤道式球形容器,球体是支撑在中间设有斜杆拉撑的钢立柱上。在地震作用下球罐的震害主要表现在支承结构的破坏、基础的不均匀下沉、球罐的移位或翻倒及球罐附属管线的断裂等.从而导致内部有毒或易燃介质的外泄,引起火灾、爆炸及环境污染等次生灾害,危及人身与工厂的安全。1975年海城地震时,处于7度区的盘锦化肥厂有的球罐的拉杆发生断裂现象.其中一台120m3的液氮罐设有6根中250mm铜管的支柱,拉杆中28mm(A3钢),地震时,12根拉杆中有7根被23 SH Q 004-2002 拉断.1952年,美国加利福尼亚中部克思地震震级为里氏7.
21、7级.Palona合成工厂受到严重破坏,该厂罐区有5台9126mm直径的球罐,其中241号球罐反时针回转了250.倒在西南方向,移动200mm.242号球罐顺时针转动了50,滚倒在西面,移动了308mmo241号球罐有6根支柱,其中4根支柱底端焊缝裂开:直径25.4mm钢管作的拉杆多数被剪断:两个地脚螺栓拉伸变形:使76.2mm和158.4mm规格的配管拉裂。罐内液化丁炕逸入大气,漫延到整个工厂,约3分钟后气体燃烧引起了爆炸与火灾,工厂受到严重破坏.1965年智利中部地麓,里氏震级为7.2,康康炼油厂受到破坏.其中两台球罐立柱基础产生裂缝和不均匀沉陷,附属配管显著变形。2. 6管道管道是石油化
22、工企业的血管,在以往破坏性地震中均有被破坏的报道.例如:在唐山地震中,某化工厂的架空管道被倒塌的建筑物砸坏25590m,某发电厂的蒸汽管道有100多米长由管架上滑落:在海城地震中,海域和大石桥两地调查的5298m架空管道中,有20多处被震裂。根据国内外破坏性地震震害及油田的特殊地基的情况,将埋地管道的地基、基础及震后易损坏的部位作为编制该部分震后检查的主要内容。2. 7一般机械类设备和2.8化纤类机械设备1976年7月28日唐山大地震后,对北京、天津、唐山三个城市200个工厂进行了统计表明,在一万余台各类机械设备中损坏1640台,在700台仪器仪表中损坏500台。一般地讲,由于工业机械(即动)
23、设备多为金属结构,本身强度储备大,其破坏要比静设备和建筑物轻得多,一般破坏主要是因建筑物倒塌砸坏或地基不均匀沉降及砂土液化所致。例如在强震区,汽轮发电机组的大量震害是被主厂房建筑物砸坏而引起的,一般发电机的某些部件被砸坏、管道被砸坏或砸弯等:在唐山地震中,陡河电站、唐山电厂的发电机组均被屋架、屋面板覆盖或砸压。2.7.2 汽轮发电机组设备本体也有震害发生,主要包括:1 甩负荷停机或低周波运行。地震时,电网的正常运行状态,往往在暂短时间内被打乱或甚至造成大面积、长时间的停电.例如在唐山地震时,天津地区负荷降低到8%;在海城地震时,盘锦发电厂电网周波由7.1HZ降到5.9HZ;2 由于发电机轴承断
- 1.请仔细阅读文档,确保文档完整性,对于不预览、不比对内容而直接下载带来的问题本站不予受理。
- 2.下载的文档,不会出现我们的网址水印。
- 3、该文档所得收入(下载+内容+预览)归上传者、原创作者;如果您是本文档原作者,请点此认领!既往收益都归您。
下载文档到电脑,查找使用更方便
5000 积分 0人已下载
下载 | 加入VIP,交流精品资源 |
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- SHQ 004 2002 条文 说明 石油 化工企业 地震 破坏 检查 标准
