[发明专利]一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构及其设计方法

说明书

本发明提供了一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构及其设计方法，该塔器包括若干个连接在塔器筒体上的垫板，连接在垫板上的支撑板，连接在塔器筒体上的上支撑环和下支撑环；所述上支撑环和下支撑环均和垫板连接且分别连接在支撑板上下端。本发明提供的抗爆炸载荷的塔器支撑结构，对塔器具有强有力的支撑，抗爆炸风压载荷能力强，能够替地脚螺栓分担掉很大一部分的爆炸风压载荷，从而使得地脚螺栓的数量、规格可以获得大规模的减少，且可以使得裙座的厚度得到可观的降低，还能降低现场对地基的浇筑要求。

技术领域

本发明涉及塔器技术领域，尤其涉及一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构及 其设计方法。

背景技术

塔器是石油化工行业中最常见的化工设备之一，其高度与直径之比一般 大于10。随着时代的发展，塔器的设计条件越来越苛刻，例如一些用于海上 平台模块中的塔器，都新增了爆炸风压载荷。所谓“爆炸风压载荷”，是指 塔器的附近有别的设备发生爆炸，其产生的爆炸造成空气压缩并向四周扩散 从而对塔器产生瞬时风压P_b。该瞬时风压会比一般的自然风要大得多，这会 对塔器本身的安全造成极大隐患。

塔器，传统的抗风压、地震的设计方法是：在塔器的裙座底部，采用周 向均布的数量较多的地脚螺栓将裙座与地基(或钢结构)牢牢固定。但是， 在遇到爆炸载荷工况时，光倚靠现有的地脚螺栓连接方式，塔器的裙座往往 满足不了强度要求；即使勉强满足了强度要求，所需要的地脚螺栓数量、规 格都会很大，甚至出现周向无法布置下所需地脚螺栓数量的情况发生。显然， 仅倚靠地脚螺栓连接方式，已无法满足爆炸载荷对塔器的设计条件要求。

发明内容

本发明的目的一在于公开一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构，对塔器具 有强有力的支撑，抗爆炸风压载荷能力强，能够替地脚螺栓分担掉很大一部 分的爆炸风压载荷，从而使得地脚螺栓的数量、规格可以获得大规模的减少， 且可以使得裙座的厚度得到可观的降低，还能降低现场对地基的浇筑要求。

为实现上述目的，本发明提供了一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构，包 括若干个连接在塔器筒体上的垫板，连接在垫板上的支撑板，连接在塔器筒 体上的上支撑环和下支撑环；所述上支撑环和下支撑环均和垫板连接且分别 连接在支撑板上下端。

在一些实施方式中，所述支撑板两侧均粘贴有特氟龙板。

在一些实施方式中，所述垫板和塔器筒体通过角焊缝焊接。

在一些实施方式中，所述垫板和支撑板通过全焊透焊缝焊接。

在一些实施方式中，所述上支撑环和塔器筒体、垫板、支撑板均通过角 焊缝焊接。

在一些实施方式中，所述下支撑环和塔器筒体、垫板、支撑板均通过角 焊缝焊接。

在一些实施方式中，所述上支撑环和下支撑环均为金属环。

在一些实施方式中，还包括夹持支撑板的卡钳。

在一些实施方式中，所述支撑板为钢板。

在一些实施方式中，所述垫板位于塔器筒体中间高度处。

本发明的目的二在于公开一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构的设计方法， 通过建模、力学分析、有限元分析等过程，计算得出强度最优的塔器支撑结 构。

为实现上述目的，本发明公开了一种抗爆炸载荷的塔器支撑结构的设计 方法，包括如下步骤：

步骤一：利用压力容器强度计算软件对塔器进行建模，并计算出塔器在 工况下的一阶自振周期T；

步骤二：将爆炸风压P_dynamic等效为静风压P_static

P_static＝P_dynamic×C_D×DLF