JB T 12127-2015 电除尘器钢结构设计规范.pdf
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1、ICS 13.020.40 J88 备案号:49811-2015 电网中华人民共和国机械行业标准JB厅12127-2015电除尘器钢结构设计规范Design code of steel structures for ESP 2015-04-30发布2015-10国01实施酬;中华人民共和国工业和信息化部发布JBIT 12127-2015 目次H111234690134 表数算参计性载特荷理的物上的板料壁灰斜-L见斗算那常灰r-hud、J、J-1特阶录录刘如载刷刷U护附附用义本荷与件防性性引定基的用析构的料料性和的上选分或榈啧啧围范语号计构料构构盼气33范规术符设结材结结唱矶和前12345678
2、9m附附图1在非中点相交的斜杆H.10图B.l灰斗斜壁板法向压力示意图.14图B.2角锥形灰斗斜壁水平拉力位置示意图.15图B.3灰斗斜壁板斜向拉力计算示意图.15 表1电除尘器制结构的抗震等级.3表2电除尘器结构的安全等级.4表3承载力抗震调辖系数.4表4电除尘器结构上各可变荷载的组合系数.6表5制材的强度设计值.7表6焊缝的强度设计值.8表7钢材的物理性能指标.8表8制材及焊缝强度设计值的高温折减系数.9表9钢材弹性模量的高温折减系数参考值.9表10系数码取值.10表11框架结构的水平位移容许值.11 表12受弯构件的容许挠度.11 表13电除尘器裸露件涂装设计参考表.11 表A.l常见灰
3、料的物理特性参数.13JB/T 12127-2015 刚吕本标准按照GB厅1.1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由机械工业环境保护机械标准化技术委员会(CMIF厅C7)归U。本标准起草单位:福建龙净环保股份才可限公司、浙江菲达环保科技股份有限公司、清华大学、江南大学、西安西矿环保科技有限公司。11 本标准主要起草人z戴海金、廖增安、哪建国、王元清、王登峰、李海波、Ji滨、李岚、杨文贞。本标准为首次发布。JB厅12127-2015电除尘器钢结构设计规范1 范围本标准规定了电除尘器钢结构设计规范的术语和定义、符号、设计的基本规定、结构上的荷载、材料选用、结构分析与构
4、件计算、结构或构件变形的规定及钢结构的防护。本标准适用于电除尘器钢结构主要承载结构部件的设计,其他种类的除尘器设计可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用r本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所在的修改单适用于本文件。GB厅700碳素结构钢GB厅1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T 1229 钢结构用高强度大六角螺母GB/T 1230 钢结构用高强度垫圈GB厅1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺啡、垫圈技术条件GB厅1591低合金高强度结构钢GB厅3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB厅5117非
5、合金钢及细品粒钢焊条GB/T 5118 热强钢焊条GB厅5293埠.弧焊用碳钢焊丝和焊剂GB厅5780六角头螺栓C级GB厅5782六角头螺栓GB厅8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分:未涂覆过的钢材表面和全面清除原奇涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级GB/T 12470 埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂GB厅16845除尘器术语GB 50009 建筑结构荷载规范(附条文说明GB 50011 建筑抗震设计规范(附条文说明)GB 50017 钢结构设计划范(附条文说明GB 50068 建筑结构可靠度设计统一标准(附条文说明)GB 50191 构筑物抗震设计规范(附条
6、文说明GB 50205 钢结构工程施丁.质量验收规范(附条文说明GB 50223 建筑了.程抗震设防分类标准(附条文说明)GB 50661 钢结构焊接规范(附条文说明3 术语和定义GB厅16845界定的以及下列术语和定义适用于本文件。JB厅12127-20153.1 3.2 3.3 3.4 电除尘器主要承载结构部件main bearing structure parts for electrostatic precipitator 电除尘器主要承载结构部件包括外壳体、进出烟箱、灰斗、钢支架、防雨棚。电除尘器高度height of electrostatic precipitator 自电除尘器
7、所在的地平面至电除尘器防雨棚顶的高度。框架结构frame structure 由梁和柱为主要构件组成的承受坚向和水平荷载的结构。斜璧inclined wall 构成灰斗的倾斜壁板。4 符号4.1 作用与作用效应设计值SGK一-一按永久荷载的标准值的计算的荷载效应值:SQiK一一按可变荷载标准值Q;K计算的荷载效应值,其中SQ;K为诸可变荷载效应中坦控制作用者:Nba, Nhb一分别为灰斗壁A、B任一水平截面沿壁斜向单位高度上的水平拉力:Pn一-it算截面处灰斗斜壁板法向压力:Pna、Pnb一一分别为计算截面处,储灰作用于角锥形灰斗摩A、B上的法向压力:qa、qb一一分别为角锥形灰斗壁A、B单位
8、面积自重:Nu、儿b一一分别为灰斗壁A、B任一水平截面单位宽度上的斜向力:。一一计算截面以下灰斗壁所承受的全部坚向荷载:N一一-轴心力。4.2 计算指标S一一荷载效应组合的设计值:R一一结构构件承载力设计值:C一一结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值;F一一钢材的抗拉、抗性:和抗弯强度设计值:fv一一钢材的抗剪强度设计值:儿一一钢材的端面承Ik强度设计值:E一一制材的弹性模量:。一一钢材的剪变模量:p-钢材的质量密度。4.3 几何参数一一长细比:e-换算长细比:F一一斜壁与水平面的夹角:On、bn一一分别为灰斗壁A、B的内侧宽度:a配2 JB厅12127一2015A、A一一分别为角锥形灰斗
9、壁A、B与水平面的央角:ah -一-分别为计算截面处角锥形灰斗壁A、B的宽度(轴线尺寸hiu-一角钢绕平行轴的回转半径。4.4 计算系数及其他几一一结构重要性系数:y阻一一承载力抗震调整系数:Y一一永久荷载分项系数:rQt、Qi-一第一个可变荷载、其他第i个可变荷载的分项系数:咣厂一可变荷载Qi的组合系数,所分别按各章的规定采用:n一一参与组合的可变荷载数:K一一咽。压力系数:y一一灰尘重度:一一灰尘的内摩擦角:hx一一计算深度处灰尘厚度:一一钢材的线膨胀系数:伊一一轴jL受压构件的稳定系数:6马粱截面模量考虑腹板有效宽度的折减系数:位一一制号调整系数。5 设计的基本规定5.1 一般规定5.1
10、.1 电除尘器钢结构的设计使用年限为30年。5.1.2 火电行业配套电除尘器本体制结构的设计温度:当烟气温度运300C时,电除尘器的钢结构设计温度为300C;当烟气温度300C时,电除尘器的钢结构设计温度按实际最高烟气温度并加10%的余量计算。其他行业配套电除尘器本体钢结构的设计温度技实际最高烟气温度。5.1.3 电除尘器抗震设防类别应与配套的工业窑炉相同。丁.业窑炉的抗震设防类别山符合GB50223的规定。5.1.4 电除尘器钢结构的抗震等级应根据抗震设防分类,烈度和电除尘器高度应符合GB50011的规定。其中丙类电除尘器的抗震等级应按表l确定。表1电除尘器钢结构的抗震等级电除尘器高度a烈度
11、b6 7 8 9 50m 阿一一50m 同一一一a 高度接近或等于高度分界时,同允许结合除尘器结构不规则程度和场地、地暴条件确定抗震等级。b 一般情况,构件的抗震等级向与结构相同:当某个部位各构件的承载力均满足2倍地震作用组合下的内力要求时.7度9度的构件抗震等级同允许按降低一度确定。5.2 设计原则5.2.1 电除尘器结构布置及结构型式向满足工艺要求,宜采用简单规则、传力明确、荷载均衡、施工3 JBff 12127-2015 方便的结构。电除尘器钢支架宜采用独立布置形式,能独立承担电除尘器结构上的荷载作用。5.2.2 电除尘器钢结构设计采用以概率论为基础的极限状态设计法,以分项系数设计表达式
12、进行计算。5.2.3 电除尘器钢结构主要成载结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计:a)承载能力极限状态包括:构件和连接的强度破坏、疲劳破坏和倒过度变形而不适于继续承载,结构和构件丧失稳定,结构转变为机动体系和结构倾覆:b)正常使用极限状态包括:影响结构、构件和非结构构件正常使用或外观的变形,影响正常使用的振动,影响正常使用或耐久性能的局部破坏。5.2.4 对于承载能力极限状态,电除尘器结构应根据其破坏后果(如危及人的生命安全、造成经济损失、产生杜会影响等)的严重性划分安全等级。一般情况下,电除尘器结构的安全等级应与配套的工业窑炉相同。下.业窑炉安全等级的划分应符合GB50068的
13、规定。电除尘器结构的安全等级按表2的规定。表2电除尘器结构的安全等级安全等级破坏后果电除尘器等级一级很严革重要的电除尘器一级严重一般的也除尘器二级不严重次要的电除尘器It:对特殊的电除尘器,)t安全等级应根据具体情况妨行确定。5.2.5 对于承载能力极限状态电除尘器制结构所考虑荷载效I恒的基本组合,并应按公式(1)进行设计。Y,主主R/YRE. . . . . . (1) 式中z几一一结构重要性系数.向:按GB50068的规定采用:S一一荷载效向组合的设计值;R一一结构构件准载力设计值:马E一一承载力抗震调桔系数,按表3的规定采用。表3承载力抗震调整系数YaE 0.75 0.8 0.85 0.
14、9 结构构件定L喜剧萃,十度强节点板件、连接螺栓连接焊缝5.2.6 对于正常使用极限状态,应根据不同的设计妥求,采用荷载的标准组合,并应按公式。进行设计。S三c. . . . . . . . (2) 式中zc 结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,如变形、振幅。6 结构上的荷载6.1 荷载分类电除尘器钢结构上的荷载可分为下列二类z一一永久荷载z结构自重、同定的设备重等:一一可变荷载z阳极板和阴极线积灰荷载、#(斗储灰荷载、平台检修活荷载、屋面检修活荷载和职4 JB厅12127-2015灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载、设计压力、温度变化引起壳体伸缩产生的水平摩擦力等:一一地震作用。6.2
15、荷载代表值6.2.1 对永久荷载应采用标准值作为代表值。6.2.2 对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值作为代表值。6.2.3 可变荷载的取值应按6.4的规定采用。6.2.4 承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值作为代表值。可变荷载组合值应为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数。6.3 荷载组合6.3.1 对于基本组合,荷载效应组合的设计值S应从下列组合值中取最不利值z6.3.1.1 由可变荷载效应控制的组合,并应按公式(引进行设计。n s=YGSGK+YQ1SQJZVc句SQ. . . . . . (3) 式中zYO-一一永久荷载
16、分项系数,应按6.3.2的规定采用:SGi.一一按永久荷载的标准值CK.计算的荷载效应值:YQI、YQ;一一第一个可变荷载、其他第i个可变荷载的分项系数,应按6.3.2的规定采用:SQiK一一按可变荷载标准值QiK计算的荷载效应值,其中SQK为请可变荷载效应中起控制作用者:民厂一可变荷载Qi的组合系数,向分别按各草的规定采用:n-一参与组合的可变荷载数。6.3.1.2 由永久荷载效应控制的组合,并应按公式(4)进行设计。S = yGSG_ + ) :VlciYOSO . (4) - -K A-tItf - _.- c. J jK 6.3.1.3 基本组合中的设计值仅适用j二荷载与荷载效应为线性
17、的情况。6.3.1 .4 当对SQIK无法明显判断时,轮次以各可变荷载效应为SQIK选其中最不利的荷载效应组合。6.3.2 基本组合的荷载分项系数院按下列规定采用:6.3.2.1 永久荷载的分项系数如下za)当其效院对结构不利时=1)对由可变荷载效应控制的组合,向取1.2;2)对由永久荷载效应控制的组合,JV.取1.35。b)当其效应对结构有利时,对该组合,应取1.0.6.3.2.2 可变荷载的分项系数如下za)一般情况下取1.4b对灰斗储灰荷载,取1.4;c)对标准值大于4kN/:旷的平台结构的活荷载,取1.3。6.3.2.3 对结构的倾覆、滑移验算,荷载的分项系数取0.9。6.3.3 电除
18、尘器结构构件抗震验算时,构件的地震作用效应和其他荷载效内的基本组合只考虑全部荷载代表值和水平地震作用的效应。计算重力荷载代表值的效应时,重力荷载分项系数可取1.2,当重力荷载对构件承载能力有利时,其分项系数不应大T1.0。在计算水平地震作用效应时,地震作用分项系数w.取1.3。5 JBIT 12127-2015 6.3.4 对j二标准组合,荷载效应组合的设计值S应按公式(5)的规定采用,并应按公式(5)的规定进行设计。S=SGK+SQIK+ZVdSQ瓜. . . . . . . . . . (5) 6.4 可变荷载值6.4.1 设计j长力za)设计正以一般情况下按环境温度下送风机试验台出口全j
19、长确定,并且不应低于2kPa;b)设计负l-k一般情况下按环境温度jr风机试验台入口全以确定.jf二且绝对值不w.低于2kPa;c)火力发电厂配套的电除尘器设计瞬态j长力绝对值不应低于8.7kPa.对容量为400tIh (相当于100MW机组的锅炉)及以下的锅炉配套电除尘器,其设计瞬态压力绝对值可低于8.7kPa.但不宜低于6.7kPao 6.4.2 阳极板、阴极线积灰厚度不向小子5mmo6.4.3 灰斗储/fi.荷载标准值lN.按电除尘器满灰斗的储灰量计算。6.4.4 计算温度变化引起壳体伸缩产生的水平摩擦力时,正耐力所取结构自重、固定的设备重和除设计压力外的各可变荷载组合值之和。各可变荷载
20、组合值系数应按表4中的非抗震组合项采用。6.4.5 地震作用I也按GB50011的规定进行计算。6.4.6 风载、雪载、平台检修载等应按GB50009的规定进行计算。6.5 可变荷载组合系数可变荷载组合系数向.按表4的规定采用。表4电除尘器结构上各可变荷载的组合系数设计负版或f.Jt.:|阳极板、阴极钱积灰灰斗储灰雪载顶面(盖积灰荷载口J变荷栽种类按等放均布荷载计算的平ft检修载按实际情况计算的-y.ft检修载风载顶部软钩起吊物重力注:崖面均布i舌街载个j也J咛街载同时组合a7 材料选用7.1 一般规定组合系数it:抗震组合1.0 1.0 1.0 0.7 0.7 0.7 1.0 0.6 0.7
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