活塞式壓縮機基礎(chǔ)設(shè)計計算

摘 要：根據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范以及工程設(shè)計經(jīng)驗，介紹了活塞式壓縮機基礎(chǔ)的設(shè)計原則，計算方法，并以具體項目進行闡述。

關(guān)鍵詞：壓縮機基礎(chǔ)；振動；共振；計算方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.225

1 引言

在石化企業(yè)裝置中，壓縮廠房是較為重要的工段之一，其中經(jīng)常遇到動力基礎(chǔ)的設(shè)計問題。往復(fù)活塞式壓縮機屬于動力機械中振動問題比較特殊的一類。一般來說，嚴重的振動問題發(fā)生在共振的時候，劇烈振動能引起連接螺栓斷裂、管道開裂、主軸承破壞，甚至壓縮機基礎(chǔ)振裂等較為嚴重的工程事故。對活塞式壓縮機基礎(chǔ)進行設(shè)計及計算，就是要把基礎(chǔ)的振動控制在允許范圍內(nèi)， 使基礎(chǔ)的振動不影響機器的正常工作。

2 壓縮機基礎(chǔ)設(shè)計原則

活塞壓縮機基礎(chǔ)的設(shè)計主要應(yīng)滿足下列要求：

（1）基底靜壓力小于地基土的容許承載力，沉降均勻，基礎(chǔ)具有足夠的強度和剛度。

（2）盡可能避開共振區(qū)工作，控制基礎(chǔ)的振幅（或速度），以便保證機器正常運轉(zhuǎn)。

3 壓縮機基礎(chǔ)計算

3.1 壓縮機基礎(chǔ)靜力計算

（1）基礎(chǔ)靜力計算包括機組重心的核算，地基承載力驗算和局部構(gòu)件的承載力驗算。（2） 基礎(chǔ)上的靜荷載應(yīng)包括機器及附屬設(shè)備重、基礎(chǔ)自重、基礎(chǔ)板上的土重、支承在基礎(chǔ)上的其他荷重。（3）基礎(chǔ)設(shè)計時應(yīng)力求使基組重心與基礎(chǔ)底面形心位于同一垂直線上。（4）地基承載力：基礎(chǔ)底面平均靜壓力標準值小于等于修正后的地基承載力特征值。

3.2 壓縮機基礎(chǔ)動力計算

3.2.1 壓縮機基礎(chǔ)的振動控制指標

壓縮機基礎(chǔ)的振動應(yīng)同時控制頂面的最大振動線位移和最大振動速度。基礎(chǔ)頂面控制點的最大振動線位移不應(yīng)大于0.20mm，最大振動速度不應(yīng)大于6.30mm/s。

3.2.2 壓縮機基礎(chǔ)的動力計算方法

活塞式壓縮機基礎(chǔ)的動力計算方法主要有兩種，即共振法和振幅法。我國設(shè)計規(guī)范是以振幅法來進行計算的。振幅法的設(shè)計要求基礎(chǔ)的振幅值不許超過允許值。

目前常用的壓縮機基礎(chǔ)計算機軟件采用中石化建筑設(shè)計技術(shù)中心站的BMCAD大塊式動力基礎(chǔ)設(shè)計程序。軟件功能如下：能在輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)條件下完成基礎(chǔ)的靜力、動力計算。具體計算詳見以下案例。

3.3 計算案例

以某工程壓縮工段為例，介紹一下壓縮機基礎(chǔ)的計算過程。

（a）靜力計算：壓縮機靜力參數(shù)見表1。

以壓縮機機組機心為原點，將壓縮機基礎(chǔ)分為數(shù)塊分別計算各塊的重量與離原點的距離的積，再求和除以各塊重量之和，分別可求出機組重心離原點的距離，這里不在一一列舉。

（b）動力計算：將壓縮機各參數(shù)及機器基礎(chǔ)按塊輸入BMCAD中，然后計算即可。

壓縮機基礎(chǔ)幾何物理參數(shù)；壓縮機動力參數(shù)；壓縮機靜力參數(shù)；電動機參數(shù).

由結(jié)果可知，壓縮機基礎(chǔ)滿足規(guī)范要求，從運行情況來看與計算結(jié)果較為符合。利用BMCAD將大大減少壓縮機基礎(chǔ)計算的工作量。

4 結(jié)語

通過以上計算案例可以看出， 壓縮機基礎(chǔ)的設(shè)計和計算是比較復(fù)雜的， 為避免問題發(fā)生，計算時的參數(shù)取值便要留有余地。

參考文獻：

[1]陳喜軍.天然氣壓縮機基礎(chǔ)振動危害及處理方法[J].工業(yè)技術(shù)，2015（02）.

[2]SH/T 3091-2012，石油化工壓縮機基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范.

作者簡介：李瑩（1987-），女，助理工程師，主要從事結(jié)構(gòu)設(shè)計工作。