CN203603371U - 乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，所述炉底闭口组合截面钢柱结构包括H型钢柱（1）、柱脚底板（3）以及柱脚底板加劲板，所述柱脚底板加劲板由垂直柱脚底板加劲板（6）以及延展柱脚底板加劲板（5）组成，所述垂直柱脚底板加劲板（6）与所述H型钢柱翼缘垂直固定，所述延展柱脚底板加劲板（5）与所述H型钢柱翼缘平行设置；所述H型钢柱（1）腹板前后侧且平行于所述H型钢柱（1）腹板设置两块加强钢板（2）；所述底横梁的顶板和底板的同一水平位置上设置两块柱加筋肋（4）。本实用新型使炉底钢柱和上部结构柱截面相同，组合截面钢柱改善了乙烯裂解炉用炉底钢柱的刚度突变，提高炉底钢柱双向承载能力。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑工程中的结构工程领域，涉及乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构。
背景技术
乙烯裂解炉由辐射段炉体和对流段炉体组成，炉体通过炉壁板连接在钢结构框架柱上，炉体刚度大，在炉底处存在刚度突变，由于炉底燃烧器的布置要求，炉底部分钢柱之间无法设置连续的竖向柱间支撑来提高整体刚度，为提高炉底柱刚度和防止炉底钢柱的破坏，现有乙烯裂解炉的炉底部分钢柱截面高度往往设计的比上部钢柱截面大，与上部钢柱形成变截面柱，由于辐射段炉体构造要求柱一侧翼缘在贴炉壁板侧对齐，因此变截面柱为偏心拼接，这使得钢柱承受了由于偏心引起的附加弯矩，并且柱双向刚度不均匀，柱弱轴方向刚度未得到加强。综上所述设计时如何解决炉底钢柱的刚度突变和提高炉底钢柱双向承载能力是裂解炉钢结构设计的难点之一。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型提供了一种合理、安全可靠的乙烯裂解炉用炉底钢柱结构，以保证能够不采用变截面拼接钢柱，通过加强炉底部分钢柱来解决刚度突变和提高炉底钢柱双向承载能力。
本实用新型的一种乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，乙烯裂解炉从上至下依次设置辐射段炉体、炉底闭口组合截面钢柱结构、混凝土基础短柱以及混凝土基础，所述混凝土基础短柱通过地脚螺栓与所炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述辐射段炉体的炉底、底横梁与所述炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述炉底闭口组合截面钢柱结构包括H型钢柱1、柱脚底板3以及柱脚底板加劲板，所述H型钢柱1与所述柱脚底板3互相垂直固定连接，所述H型钢柱1由两侧的翼缘以及中间的腹板组成，所述翼缘互相平行且所述腹板垂直于两侧的翼缘，所述柱脚底板加劲板与所述H型钢柱1翼缘以及所述柱脚底板3焊接，所述乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构的特征在于：
所述柱脚底板加劲板由垂直柱脚底板加劲板6以及延展柱脚底板加劲板5组成，所述垂直柱脚底板加劲板6与所述H型钢柱翼缘垂直固定，所述延展柱脚底板加劲板5与所述H型钢柱翼缘平行设置；
所述H型钢柱1腹板前后侧且平行于所述H型钢柱1腹板设置两块加强钢板2，每块加强钢板2的两侧面与所述H型钢柱翼缘端部焊接，每块加强钢板2的底面与所述柱脚底板3焊接；
所述底横梁的端部与所述H型钢柱1的翼缘固定连接，所述H型钢柱1翼缘和腹板形成空间内，位于所述底横梁的顶板和底板的同一水平位置上设置两块柱加筋肋4，所述柱加劲肋4的边缘与所述H型钢柱的腹板和两个翼缘以及加强钢板2焊接；
所述H型钢柱1腹板及其翼缘与所述柱加筋肋4、加强钢板2形成封闭结构。
每块加强钢板2的两侧边缘与所述H型钢柱的翼缘端部采用坡口熔透焊接并与所述H型钢柱形成封闭箱型结构。
两块加强钢板2相对于所述H型钢柱1腹板对称设置。
每块加强钢板2的底面与所述柱脚底板3之间采用坡口熔透焊接。
每块加强钢板2沿H型钢柱底板至辐射段炉底布置，每块加强钢板2的顶部与辐射段炉底焊接。
H型钢柱1的每块翼缘焊接2～4块垂直柱脚底板加劲板6，优选2块，每块加强板2焊接2～4块延展柱脚底板加劲板5，优选2块，所设置的垂直柱脚底板加劲板6与延展柱脚底板加劲板5相对于H型钢柱1的截面型心轴对称；
每块垂直柱脚底板加劲板6与每块延展柱脚底板加劲板5的形状相同并且高度都为所述闭口组合截面高度的1/6～1/8。
每块垂直柱脚底板加劲板6与每块延展柱脚底板加劲板5的高度为250mm～350mm，优选300mm，宽度为150mm～250mm，优选200mm。
本实用新型的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构的制作方法，包括以下步骤：
（1）将H型钢柱1与柱脚底板3焊接连接；
（2）将柱加劲肋4三面围焊在炉底梁的顶面和底面与H型钢柱1翼缘连接位置；
（3）将两块加强钢板2坡口熔透焊接在H型钢柱1翼缘，并与柱加筋肋4电渣熔透焊，形成闭口组合截面钢柱；
（4）将两块加强钢板2与柱脚底板3坡口熔透焊接；
（5）将垂直柱脚底板加劲板6垂直于H型钢柱1的翼缘与H型钢柱1翼缘焊接，将延展柱脚底板加劲板5平行于所述H型钢柱翼缘与加强钢板2焊接；
（6）闭口组合截面钢柱的加强钢板2以及H型钢柱翼缘上先刷防腐底漆，再刷耐火极限不低于1.5小时的厚型防火材料，在所述防火材料表面再刷一层防水涂料；所述的炉底闭口组合截面钢柱防火设计符合《石油化工企业设计防火规范》（GB50160）的相关要求；所述的厚型防火材料和防腐涂料符合《工业建筑防腐设计规范》（GB50046）的相关要求。
本实用新型的有益效果是针对目前乙烯裂解炉用炉底钢柱结构变截面处理方法的不利性，利用闭口组合截面钢柱刚度大、施工简便、节约防火材料等优点，避免了采用变截面钢柱来提高炉底钢柱的强度，从而使炉底钢柱和上部结构柱截面相同，组合截面钢柱成功解决了乙烯裂解炉用炉底钢柱的刚度突变和炉底钢柱双向承载能力不足的难题，其主要效果为：
1.炉底钢柱横截面积增大，抗压、抗拉性能提高；
2.炉底钢柱截面抗弯刚度增大，抗弯性能提高；
3.炉底钢柱截面强轴和弱轴方向抗弯刚度差别减小，刚度分布更为均匀；
4.炉底钢柱截面抗扭刚度增大，抗扭性能提高；
5.材料用量减少，费用降低。
6.防火面积减少，节省防火材料费用。
7.设计合理，安全可靠，施工方便快捷，综合效果好。
附图说明
图1是本实用新型的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构的剖面图。
图2是图1的A-A向剖面图。
图3是图1的B-B向剖面图。
附图标记说明：
1-H型钢柱、2-加强钢板、3-柱脚底板、4-柱加劲肋、5-延展柱脚底板加劲板、6-垂直柱脚底板加劲板、a-坡口焊、b-底层操作平台标高、c-基础短柱顶标高、d-辐射段炉膛钢板、e-乙烯裂解炉辐射段炉膛、f-乙烯裂解炉辐射段炉底。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步说明本实用新型。
实施例1
如图1～3所示的一种乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，乙烯裂解炉从上至下依次设置辐射段炉体、炉底闭口组合截面钢柱结构、混凝土基础短柱以及混凝土基础，所述混凝土基础短柱通过地脚螺栓与所炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述辐射段炉体的炉底、底横梁与所述炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述炉底闭口组合截面钢柱结构包括H型钢柱1、柱脚底板3以及柱脚底板加劲板，所述H型钢柱1与所述柱脚底板3互相垂直固定连接，所述H型钢柱1由两侧的翼缘以及中间的腹板组成，所述翼缘互相平行且所述腹板垂直于两侧的翼缘，所述柱脚底板加劲板与所述H型钢柱1翼缘以及所述柱脚底板3焊接，所述乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构的特征在于：
所述柱脚底板加劲板由垂直柱脚底板加劲板6以及延展柱脚底板加劲板5组成，所述垂直柱脚底板加劲板6与所述H型钢柱翼缘垂直固定，所述延展柱脚底板加劲板5与所述H型钢柱翼缘平行设置；
所述H型钢柱1腹板前后侧且平行于所述H型钢柱1腹板设置两块加强钢板2，每块加强钢板2的两侧面与所述H型钢柱翼缘端部焊接，每块加强钢板2的底面与所述柱脚底板3焊接；
所述底横梁的端部与所述H型钢柱1的翼缘固定连接，所述H型钢柱1翼缘和腹板形成空间内，位于所述底横梁的顶板和底板的同一水平位置上设置两块柱加筋肋4，所述柱加劲肋4的边缘与所述H型钢柱的腹板和两个翼缘以及加强钢板2焊接；
所述H型钢柱1腹板及其翼缘与所述柱加筋肋4、加强钢板2形成封闭结构。
每块加强钢板2的两侧边缘与所述H型钢柱的翼缘端部采用坡口熔透焊接并与所述H型钢柱形成封闭箱型结构。
两块加强钢板2相对于所述H型钢柱1腹板对称设置。
每块加强钢板2的底面与所述柱脚底板3之间采用坡口熔透焊接。
每块加强钢板2沿H型钢柱底板至辐射段炉底布置，每块加强钢板2的顶部与辐射段炉底焊接。
H型钢柱1的每块翼缘焊接2块垂直柱脚底板加劲板6，每块加强板2焊接2块延展柱脚底板加劲板5，所设置的垂直柱脚底板加劲板6与延展柱脚底板加劲板5相对于H型钢柱1的截面型心轴对称；
每块垂直柱脚底板加劲板6与每块延展柱脚底板加劲板5的形状相同并且高度都为所述闭口组合截面高度的1/6。
每块垂直柱脚底板加劲板6与每块延展柱脚底板加劲板5的高度为300mm，宽度为200mm。
Claims (7)
1.一种乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，乙烯裂解炉从上至下依次设置辐射段炉体、炉底闭口组合截面钢柱结构、混凝土基础短柱以及混凝土基础，所述混凝土基础短柱通过地脚螺栓与所炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述辐射段炉体的炉底、底横梁与所述炉底闭口组合截面钢柱结构连接，所述炉底闭口组合截面钢柱结构包括H型钢柱（1）、柱脚底板（3）以及柱脚底板加劲板，所述H型钢柱（1）与所述柱脚底板（3）互相垂直固定连接，所述H型钢柱（1）由两侧的翼缘以及中间的腹板组成，所述翼缘互相平行且所述腹板垂直于两侧的翼缘，所述柱脚底板加劲板与所述H型钢柱（1）翼缘以及所述柱脚底板（3）焊接，所述乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构的特征在于：
所述柱脚底板加劲板由垂直柱脚底板加劲板（6）以及延展柱脚底板加劲板（5）组成，所述垂直柱脚底板加劲板（6）与所述H型钢柱翼缘垂直固定，所述延展柱脚底板加劲板（5）与所述H型钢柱翼缘平行设置；
所述H型钢柱（1）腹板前后侧且平行于所述H型钢柱（1）腹板设置两块加强钢板（2），每块加强钢板（2）的两侧面与所述H型钢柱翼缘端部焊接，每块加强钢板（2）的底面与所述柱脚底板（3）焊接；
所述底横梁的端部与所述H型钢柱（1）的翼缘固定连接，所述H型钢柱（1）翼缘和腹板形成空间内，位于所述底横梁的顶板和底板的同一水平位置上设置两块柱加筋肋（4），所述柱加劲肋（4）的边缘与所述H型钢柱的腹板和两个翼缘以及加强钢板（2）焊接；
所述H型钢柱（1）腹板及其翼缘与所述柱加筋肋（4）、加强钢板（2）形成封闭结构。
2.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
每块加强钢板（2）的两侧边缘与所述H型钢柱的翼缘端部采用坡口熔透焊接并与所述H型钢柱形成封闭箱型结构。
3.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
两块加强钢板（2）相对于所述H型钢柱（1）腹板对称设置。
4.根据权利要求2所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
每块加强钢板（2）的底面与所述柱脚底板（3）之间采用坡口熔透焊接。
5.根据权利要求4所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
每块加强钢板（2）沿H型钢柱底板至辐射段炉底布置，每块加强钢板（2）的顶部与辐射段炉底焊接。
6.根据权利要求1所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
H型钢柱（1）的每块翼缘焊接2～4块垂直柱脚底板加劲板（6），每块加强板（2）焊接2～4块延展柱脚底板加劲板（5），所设置的垂直柱脚底板加劲板（6）与延展柱脚底板加劲板（5）相对于H型钢柱（1）的截面型心轴对称；
每块垂直柱脚底板加劲板（6）与每块延展柱脚底板加劲板（5）的形状相同并且高度都为所述闭口组合截面高度的1/6～1/8。
7.根据权利要求6所述的乙烯裂解炉用炉底闭口组合截面钢柱结构，其特征在于：
每块垂直柱脚底板加劲板（6）与每块延展柱脚底板加劲板（5）的高度为250mm～350mm，宽度为150mm～250mm。
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