石油化工落地式离心泵基础规划思考

摘要：阐述落地式离心泵基础的一般设计步骤，总结此类设备基础在设计中应注意的各种问题

关键词：落地式；泵基础；设计；

引言

石油化工行业内的离心泵基础比较常见，根据安装位置可分为落地式和楼面式。基础结构形式主要可分为钢筋混凝土块式和框架式。泵基础设计的要点有：基础强度要求，基础沉降问题，设备抗震动问题。离心泵基础设计质量的好坏，直接影响着离心泵的安装，运转，使用过程。而且离心泵基础除了承受设备本身重量和运转时所产生的作用力和震动力之外，还要吸收和隔离由于工作时产生的振动，并有防止共振现象发生的要求。因此，设计好离心泵基础基础对设备的顺利安装和运行有着重要的意义，在此就以石油化工落地式离心泵基础为例做简单介绍。

1设计落地式离心泵基础时，一般应先取得以下资料

1.1设备基础的型号、转速、功率、规格及轮廓尺寸图等；

1.2设备机器的自重，重心及传至基础的各种恒、活荷载值，设备动荷载值及其作用位置和方向；

1.3基础的初步模板图、设备底座的外廓尺寸、基础顶面的设计标高、地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格；

1.4设备基础在生产装置中的座标定位及邻近建构筑物的基础图；

1.5建设场地的工程地质和水文地质勘察资料。

2确定基础的形式及顶面尺寸

设备基础形式一般采用整体现浇钢筋混泥土块式基础。通常泵基础的顶面尺寸的确定则主要根据“设备底座的外廓尺寸”和“地脚螺栓(或地脚螺栓孔)的位置及规格”两点共同确定。

1)根据设备底座的外廓尺寸,为避免基础边缘混凝土不受集中力影响以及保证设备运行的稳定,设备底座边缘至基础顶面边缘的距离不宜小于100mm。

2)地脚螺栓分直接埋入式(直埋)和预留孔埋置(预埋)2种。根据规定,螺栓直埋时,其中心线至基础边缘距离不应小于4d,且不应小于100mm(注:d为螺栓直径,且d>20时不应小于150mm)和锚板宽度一半加50mm;螺栓预埋时,预留孔边至基础边缘距离不应小于100mm。

3确定基础的埋深及底面尺寸

3.1离心泵基础底面平均压力值，应符合下式要求:Pk≤ηfaPk——相应于荷载效应标准组合时，基础底面处的平均静压力值，kN/m2；η——地基承载力的动力修正系数，一般可取0.8；fa——修正后地基承载力特征值，按GB50007的规定采用，

3.2基组(包括机器、基础和基础上回填土)的总重心与基础底面形心宜位于同一垂直直线上，如果偏心不可避免时，偏心距与基底边长(平行于偏心方向)的比值，应符合下列要求:

1)当地基承载力特征值小于或等于150kPa时，不应大于3%；

2）当地基承载力特征值大于150kPa时，不应大于5%。

3.3考虑到动设备的动力特性，基础质量应大于设备质量的3~5倍。根据上述3点可基本确定基础的埋深及底面尺寸。

4基组总重心及动力计算

4.1基组总重心，应按下列公式计算:x0=∑i=1nmi?xi∑inmiy0=∑i=1nmi?yi∑inmiz0=∑i=1nmi?zi∑inmix0——基组总重心的横坐标，m；xi——分别为基础、电机及泵的重心横坐标，m；y0——基组总重心的纵坐标，m；yi——分别为基础、电机及泵的重心纵坐标，m；z0——基组总重心的竖向坐标，m；zi——分别为基础、电机及泵的重心竖向坐标，m；mi——基础、电机、泵及附件的质量，kg。

4.2当地基承载力特征值不小于80kPa、电机功率不大于560kW且离心泵基础的质量不小于机器质量三倍时，可不做动力计算。

4.3当基础需作动力计算时，基础的允许振幅，应符合下表规定。基础的允许振幅[A]转速，r/mim1000≥n＞750750＞n≥500n＜500[A],mm0.080.120.16(当n>1000r/min时，允许振幅[A]可根据制造厂要求确定，或取0.08mm)

4.4当基础需作动力计算时，基础的最大振动速度不应大于6.3mm/s。

4.5基础的振动线位移、最大振动速度，应按GB50040的规定计算。

5基础的构造要求

5.1设备基础一般为无筋整体现浇混凝土基础，素混凝土的强度等级不得低于C15，钢筋混凝土的混凝土不得低C20，垫层一般采用C15，以上取值还应根据环境类别等满足国家设计规范的要求。

5.2在冻土地区，建在室外的泵基础的地基，应采取防冻胀措施。

5.3基础防腐。设备基础应根据腐蚀性介质的情况采取必要的防腐措施，一般情况下，可以采取刷冷底子油或环氧煤沥青等方式，可灵活选择。

5.4基础顶面的二次浇灌层，厚度宜为30mm~50mm，材料宜采用高强无收缩二次灌浆料。当采用高强无收缩二次灌浆料时，其强度不宜低于:1天为20MPa，3天为40MPa，28天为50MPa，并具有较好的流动性。当采用细石混凝土时，其强度等级应比基础混凝土强度等级提高一级。

5.5自制地脚螺栓下端宜采用直钩型式，直钩长度不应小于地脚螺栓直径的4倍；埋置深度L不应小于地脚螺栓直径的20倍，且不应小于300mm。

5.6基础的地脚螺栓的材质除有特殊要求外，应采用未经加工的Q235-B钢。

5.7地脚螺栓预留孔底至基础底面的距离，不应小于100mm；地脚螺栓底端至预留孔底的距离，不应小于50mm。

6结论

综上所述，设备基础需要考虑多方面的因素，而最终确定一个比较合理经济的方案，此外，设备基础的设计还应考虑基础的不均匀沉降，设备振动比较大时，还应做详细的动力计算，在此不做详述，可参照相关规范进行动力设计。

参考文献：

[1]SHT3057-2007，石油化工落地式离心泵基础设计规范[S]

[2]GB50040-1996，动力设备基础设计规范[S]

[3]韩立平，常见机泵类设备基础设计简介，纯碱工业，2008

作者:赵凯 单位:镇海石化工程股份有限公司