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GBT50761-2018 石油化工钢制设备抗震设计标准.pdf

1.0.1为贯彻执行国家有关防震减灾的法律法规·实行预防为主 的方针，使石油化工设备经抗震设防后减轻地震破环，减少经济损 失，制定本标准。

防烈度9度及以下地区的石油化工卧式设备、支腿式皇立设 耳式直立设备、裙座式直立设备、球形储罐、立式圆筒简形储罐 热炉等钢制设备的抗震设计。

1.0.3按本标准进行抗震设计的石油化工设备SY/T 6880-2012 高含硫化氢气田钢质材料光谱检测技术规范，当遭受相当于本

.3按本标准进行抗晨设计的石油化工.设备，当道受相当于 区抗震设防烈度的设防地震影响时，设备本体、支撑构件和销 构不应损坏。

1.0.4设计地震动参数或抗震设

地震动参数区划图》GB18306的有关规定确定；对完成地震安全 性评价的工程场地，应按批准的设计地震动参数或抗震设防烈度 进行抗震设防。

好合国家现行有关标准的规定

对需要抗震设防的设备进行的一种专业设计.包括抗 和抗震措施

2.1.2抗震设防烈度

按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据 烈度。

由地震动引起的设备动态作用，包括水平地震作用和 震作用。

2.1.4地震作用效应

震作用下设备产生的内力或

2.1.5设计地震动参数

抗震设计用的地震加速度时程曲线、加速度反应谱和 速度。

ground motion

2. 1. 7 特征周期

抗震设计用的地震影响系数曲线中，反映地震震级、震 场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值

2.1.8地震影响系数

单质点弹性体系在地震作用下的最大加速度反应与重力加速 度比值的统计平均值。

seismicfortificationmeasures

除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容，包括抗震 设计的基本要求、抗震构造措施等。

2.1.10抗震构造措施

根据抗震概念设计原则，一般不需计算而对结构和非结构各 部分必须采取的各种细部要求。

设备壳体或加热炉框架结构

2.1. 12许用应力设计法

按元件在设计载荷作用下截面中计算应力不超过材料许用应 力为原则的设计方法。

2.1.13极限状态设计法

按结构或构件达到某种预定功能要求的极限状态为原则的工 程结构设计方法。

2. 2. 1 作用和作用效应

S.水平地震作用效应； X；第i振型i质点的水平相对位移。

.2.2 材料性能和抗力： E 设计温度下材料的弹性模量； Rcl 一材料屈服强度; 6 载荷组合作用下的应力值； [o] 一一一材料的抗震许用应力； [.a]t 设计温度下材料的许用应力； [al 材料的抗震许用拉应力； LoJtre 材料的抗震许用压应力； 载荷组合作用下的剪应力值； [] 材料的抗震许用剪应力； [], 材料的抗震许用剪应力。 .2.3 计算系数： αl 对应于设备或结构基本自振周期的水平地震影响系数； α 对应于设备第j振型自振周期的水平地震影响系数； αmax 水平地震影响系数最大值； αvmax 竖向地震影响系数最大值； 焊接接头系数； K. 抗震许用应力调整系数； Km 构架上设备的地震作用放大系数； S 设备的阻尼比； 1 设备抗震重要度系数； R 设备地震作用调整系数； 71 直线下降段的下降斜率调整系数； 72 阻尼调整系数； 一一 曲线下降段的衰减指数； Y 第j振型的振型参与系数； 弯曲变形影响指数： ?

入m 等效质量系数； k 计算系数。 2.2.4 其他： h;、h, 分别为质点i、j的计算高度； T、T1 设备或结构的基本自振周期； T 特征周期； n一质点数; 入一 长细比； 入。一 临界长细比； lk 计算长度； i 惯性半径； 截面有效厚度。

3.1设备抗囊重要度分类

3.1.1抗震设计时，设备抗震重要度应按设备用途和地震破坏后 的危害程度分为以下四类： 1第一类，除第二、三、四类以外的设备。 2第二类.包括特种设备安全技术规范《固定式压力容器安 全技术蓝察规程》TSG21中的第Ⅱ类压力容器，按现行行业标准 《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》AQ3053划分为第1 类的储罐，以及加热炉和高度为20m～80m的直立设备。 3第三类，包括特种设备安全技术规范《固定式压力容器安 全技术监察规程》TSG21中的第Ⅲ类压力容器，按现行行业标准 《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》AQ3053划分为第Ⅲ 类的储罐和高度大于80m的裙座式直立设备。 4第四类，消防用途的设备。 3.1.2抗震计算时，设备抗震重要度系数应根据设备抗震重要度 类别按表 3. 1. 2 选用L。

表 3. 1.2 重要度系数

设备所在地区遭受的地震影响，除加热炉外，应采用相应 设防烈度的设计基本地震加速度和特征周期表征。 设计基本地震加速度与抗震设防烈度的对应关系见

表 3. 2. 2 。

表3.2.2设计基本地虑加速度与抗震设防烈度的对应关系

注：名为重力加速度。

3.2.3地震影响的特征周期应根据设备所在地的设计地震分组 和场地类别确定。设计地震共分为三组，其特征周期应按表 3. 2. 3 采用

表 3. 2. 3特征周期(s)

3.2.4我国主要城镇中心地区的抗震设防烈度、设计基本地震加 速度值和设计地震分组，可按现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB50011的有关规定执行，

3.3.1设备体系应满足下列要求：

.3.1设备体系应满足下列要

1在满足工艺要求的前提下，设备宜露天布置； 2应具有合理的地震作用传递途径： 3应避免因设备零部件或附属构件失效而导致整个设备失 效或抗震能力丧失； 4对附着在设备本体上的附属设备的薄弱部位，应采取提高 抗震能力的措施； 5设备的刚度、质量变化宜平缓，其内件和整个设备的质量 中心宜低位布置；

6高径比天子于10或高度大于10m的裙座式直立设备.宜采 用带螺栓座的结构形式； 7与设备连接的外部管线.在地震过程中应能适应管线与设 备连接点的位移。

6高径比大于10或高度大于10m的裙座式直立设备.宜采 用带螺栓座的结构形式； 7与设备连接的外部管线.在地震过程中应能适应管线与设 备连接点的位移。 3.3.2附属构件材料应符合下列规定： 1材料的屈服强度与抗拉强度的比值不应大于0.85； 2支承构件的材料，其延伸率不应小于15%； 3需要焊接的材料，应具有良好的焊接性和满足设计要求的 冲击韧性；

1材科的础服强度与抗拉强度的比准不证入于085： 2支承构件的材料，其延伸率不应小于15%； 3需要焊接的材料，应具有良好的焊接性和满足设计要求的 冲击韧性； 4在低温条件下，应计入低温导致材料冲击韧性降低的 影响。

4.1一般规定 4.1.1设备的地震作用和抗震验算应符合下列规定： 1应计算水平方向的地震作用并进行抗震验算； 2设计基本地震加速度为0.20g～0.40g，或抗震设防烈度 为8度、9度时.对直径大于4m，且两支座间距大于20m的卧式设 备，以及高度大于20m的置立设备和加热炉落地烟图，应计算竖 向地震作用并进行抗震验算； 3安装在构架上的设备·应计人设备所在构架的地震放大 作用。 4.1.2当设计基本地震加速度等于0.05g，或抗震设防烈度为6 度时，对第一类和第二类设备可不进行设备的地震作用计算，但应 满足抗震措施要求。 4.1.3设备的地震作用计算，宜采用下列方法： 1下列设备可采用底部剪力法： 1）高度小于或等于10m的直立设备； 2）高径比小于5，且质量和刚度沿高度分布比较均匀的直 立设备； 3）可简化为单质点体系的设备。 2除本条第1款外的设备，宜采用振型分解反应谱法。 3当设计基本地震加速度大于或等于0.30g时，高度大于 120m，且高径比大于25的直立设备和15×10*m以上的立式圆 筒形储罐，宜采用时程分析法进行补充计算。 4.1.4采用时程分析法时，应按设备所在场地类别和设计地震分 组选用不少于两组的实际强震加速度记录和一组人工模拟的地震

4.1.1设备的地震作用和抗震验算应符合下列规定：

4.1.11 设备的地震作用和抗震验算以符合下列规定： 1应计算水平方向的地震作用并进行抗震验算； 2设计基本地震加速度为0.20g～0.40g，或抗震设防烈度 为8度、9度时.对直径大于4m，且两支座间距大于20m的卧式设 备，以及高度大于20m的直立设备和加热炉落地烟窗，应计算竖 句地震作用并进行抗震验算； 3安装在构架上的设备·应计人设备所在构架的地震放大 作用。 4.1.2当设计基本地震加速度等于0.05g，或抗震设防烈度为6 度时，对第一类和第二类设备可不进行设备的地震作用计算，但应

1）高度小于或等于10m的直立设备： 2）高径比小于5，且质量和刚度沿高度分布比较均匀的直 立设备； 3）可简化为单质点体系的设备。 2除本条第1款外的设备，宜采用振型分解反应谱法。 3当设计基本地震加速度大于或等于0.30g时，高度大于 120m，且高径比大于25的直立设备和15×10°m3以上的立式圆 奇形储罐，宜采用时程分析法进行补充计算。 4.1.4采用时程分析法时，应按设备所在场地类别和设计地震分 洗用不小工西组品

加速度时程曲线，平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法 所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符，加速度时程的最 大值可按表 4. 1. 4 采用,

析所用地度加速度时程的最大值

采用时程分析法时，每条时程曲线计算所得设备底部剪力不 应小于振型分解反应谱法计算结果的65%，多条时程曲线计算所 得的底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法计算结果 的80%。

4.2地面设备设计反应谱

4.2.1设备的地震影响系数应根据设计基本地震加速度、场地类 别、设计地震分组、设备自振周期和阻尼比确定。其水平地震影响 系数最大值应按表4.2.1选用，特征周期应根据场地类别和设计 地震分组按本标准表3.2.3选用

4.2.1水平地震影响系数最大值

设备的地震影响系数曲线（图4.2.2）的阻尼调整系数和 数，应符合下列规定： 地震影响系数曲线的形状分以下几部分：

日 地震影响系数曲线的形状分以下几部分：

地震影响系数曲线的形状分以下几部分：

1)直线上升段，自振周期小于0.1s的区段； 2）水平段，自振周期自0.1s至特征周期区段； 3）曲线下降段，自振周期自特征周期至5倍特征周期区段 4)直线下降段，自振周期自5倍特征周期至15s区段。

图4.2.2地震影响系数曲线

α一水平地震影响系数；αmax一水平地震影响系数最大值； n一直线下降段的下降斜率调整系数；一曲线下降段的衰减指数： T一特征周期；n2一阻尼调整系数；T一设备自振周期

2曲线下降段的衰减指数应按下式确定：

式中：一一曲线下降段的衰减指数； 一一设备的阻尼比。 3直线下降段的下降斜率调整系数应按下式确定：

式中： 直线下降段的下降斜率调整系数，小于0时取0。 4阻尼调整系数应按下式确定：

式中： n2 阻尼调整系数，小于0.55时取0.55。 5当水平地震影响系数的计算值小于0.05n2αmax时取 0. 05 nzαmax

4.3地面设备水平地震作用

当采用底部剪力法时，设备总水平地震作用设计值（图 应按下列公式计算：

4.3.1设备总水平地震作用计算

Eameug tm; =1 m;h? F Zm,h;

4.3.2采用振型分解反应谱法时，设备的地震作用设计值和作用 效应的计算应符合下列规定： 1设备j振型i质点的水平地震作用设计值，应按下列公式 确定：

Fhy; = nRea,Y,X,m.g

武中：Fhi 第i振型i质点的水平地震作用设计值（N）： 相应于设备第i振型自振周期的水平地震影响系 数，按本标准第4.2节的规定确定； X；一一第j振型i质点的水平相对位移。 2水平地震作用效应应按下式确定：

式中：Sh一一水平地震作用效应： S，一一由j振型水平地震作用产生的效应，取前2阶～3阶振 型，当基本自振周期大于1.5s时，振型数不少于3阶。

4.4.1构架与设备的质量比大于或等于2时，设备的水平地震作 用宜按本节规定计算。 4.4.2安装在构架上设备的水平地震作用设计值可按下式计算：

4.4.1构架与设备的质量比大于或等于2时，设备的

4.1构架与设备的质量比大于或等于2时，设备的水平地

Fhk = KmnRea,mg

中：Fk 构架上设备的水平地震作用设计值（N）； 构架上设备的地震作用放大系数，按表4.4.2选

表4.4.2构架上设备的地避作用放大系数

注：每层构架高度可按4m~5m确定

4.4.3当已知构架结构参数时，安装在构架上设备的水平地震作 用设计值可按本标准附录A的规定计算。

用设计值可按本标准附录A的规定计算

，1直立式设备的竖向地震作用设计值（图4.5.1），应按下 计算：

图4.5.1设备竖向地震作用计算

F, = nReαvmaxmeyg

式中：F， 设备底部总竖问地震作用设计值（N）。 αvmax 竖向地震影响系数最大值，取水平地震影响系数最 大值的65%； meqv 设备的竖向等效质量（kg），取设备总质量的75%。 2设备任意质点i处的竖向地震作用，可按下式计算：

m,h; F. 二 F 2mh

4.5.2卧式设备的竖向地震作用设计值，当设计基本地震加速度 为0.20g、0.30g和0.40g时，可分别取该设备总重力荷载的 10%、15%和 20%。

4.5.2卧式设备的竖向地震作用设计值GB/T 34308.1-2017 体育信息分类与代码 第1部分：分类编码导则，当设计基本地震加速度

1设备的重力载荷，包括设备的自重（包括内件和填料等）， 正常工作条件下内装物料的重力载荷，以及附属设备及隔热材料 衬里、管道、扶梯、平台等的重力载荷； 2压力载荷，包括内压、外压或最大压差； 3液柱静压力； 4水平风载荷作用，对直立设备和球形储罐，水平风载荷组 合系数取0.25.其他设备取0； 5水平、竖向地震作用设计值； 6雪载荷，考虑组合系数0.5，高温部位以及设备承载面较 小时取0； 7其他载荷，包括支座、底座圈、支耳及其他型式支撑件的反 作用力，连接管道和其他部件的作用力，温度梯度或热膨胀量不同 引起的作用力等； 8活载荷.包括人、工具、维修、冲击、振动等主要可移动载荷，

采用极限状态设计法时，应按现行国家标准《建筑抗震设 》GB50011的有关规定进行抗震验算。 采用许用应力设计法时，应按下列规定进行抗震验算：

4.7.1采用极限状态设计法时，应按现行国家标准《建筑

4.7.2采用许用应力设计法时,应按下列规定进行抗震验算：

1 设备进行抗震验算时，载荷组合作用下验算部位的应力1 足下列公式的要求：

QHYK 0001S-2014 临沂华亿康食品有限公司 八宝饭罐头[o] = K.Lo]

式中：［o]h 材料的抗震许用拉应力（MPa）； Rel.一材料屈服强度（MPa）; [t]，——材料的抗震许用剪应力（MPa）。 3)锚固附件可按下式计算：