[发明专利]石油化工静设备座浆垫板安装方法及基础结构

说明书

(一)技术领域

本发明涉及石油化工静设备的安装技术，具体为一种石油化工静设备座浆垫板安装方法及基础结构。

(二)背景技术

大型静设备，例如石油化工的塔、反应器等静设备，本体高且自重大，垂直度、稳定度要求高。故对其安装要求高。《石油化工静设备安装工程施工质量验收规范》(GB50461-2008)对设备安装只提到了两种安装施工方法：一是有垫铁安装，二是无垫铁安装。有垫铁安装先要制作大量平垫铁、斜垫铁，加工成本高，垫铁安装过程中，调整费时费力，工效低。无垫铁安装存在临时设施多，不确定因素多，临时设施不易取出等缺点。

大型设备安装时还常使用座浆法，就是在垫铁和混凝土基础之间座入混凝土砂浆，以提高垫铁安装质量。例如申请号为200810046722的中国发明专利申请“座浆法施工中垫板的安装方法”，其公开的方法是将垫板焊接于有螺栓穿过孔的钢板，螺栓下端焊接在基础钢筋上，用调整螺母使垫板达到所需要的水平度及标高，在垫板与基础之间灌浆形成座浆层。再如专利申请号为96119831发发明专利申请“一种设备基础垫板的施工方法”，是将多个均匀分布的座浆垫板置于混凝土基础面上，基础垫板支座体系构成设备基础的框架结构。

但现有的座浆垫板安装方法均不适用于大型石油化工静设备的安装。

(三)发明内容

本发明的目的是设计一种石油化工静设备座浆垫板安装方法，在混凝土基座上制作等高的多个混凝土墩，在混凝土墩上放置垫板，在垫板和底座之间二次灌浆。

本发明的另一目的是设计采用本发明石油化工静设备的座浆垫板安装方法的石油化工静设备座浆垫板基础结构，包括混凝土基座、多个混凝土墩、垫板和二次灌浆层。

本发明设计的石油化工静设备的座浆垫板安装方法如下：

I、制作混凝土基座

根据设计施工图浇注设备的混凝土基座并安装垂直的地脚螺栓；混凝土基座各边大于设备底座各边20mm～60mm；

II、制作垫板

根据待安装设备的重量、体积和高度、地脚螺栓的数量综合考虑，确定混凝土墩的数量。混凝土墩设置在设备受力的加强板下。立式带裙座设备的混凝土墩最多相隔两个地脚螺栓设置一个，对称设置；立式带支腿设备，每个支腿设置一个混凝土墩。

每个混凝土墩配一块垫板；垫板为厚10mm～16mm的矩形钢板，厚度则依据设备的大小和重量而定，矩形的宽度和长度的比例为1∶(1～1.5)。

单块垫板的最小面积根据设备的重量平均加在每个混凝土墩上的负荷及选用混凝土的单位面积抗压强度来计算，具体计算公式如下：

式中：A——单块垫板的最小面积，单位为mm²；

      C——安全系数，C＝1.5～3；

      Q1——单块垫板承受的设备重量的载荷，

      Q1＝G1/N1，G1为设备重量；N1为垫板的数量；

      Q2——地脚螺栓拧紧后，分布在单块垫板上的压力，

      Q2＝F×N2/N1  F为1根地脚螺栓拧紧后所产生的载荷，即地脚螺栓拧紧后所产生的轴向力，单位为牛顿N；N2为地脚螺栓的数量；

      R——混凝土基础的单位面积抗压强度，即所用混凝土的设计标号，单位MPa。

不同直径的地脚螺栓的拧紧力矩及轴向拉力在设计手册中即可查得，如表1所示。

表1地脚螺栓的拧紧力矩及轴向拉力

垫板需平整，不得翘曲变形，表面无缺陷及焊渣，垫板四周磨平，两垫块可紧密贴合。

III、制作混凝土墩

在步骤I制作的混凝土基座上，按步骤II确定的混凝土墩数量和设备裙座或设备底座的面积，画线确定各混凝土墩的位置。各混凝土墩顶面外侧边缘与设备裙座或设备底座外边缘的距离为20～30mm，或者各混凝土墩底部外侧与混凝土基座表面结合处距离混凝土基座边缘20～80mm。采用高强无收缩灌浆料浇注各混凝土墩，混凝土墩与混凝土基座结合为一体。

混凝土墩在混凝土基座表面以上的部分为梯形台，其上顶面的长和宽比步骤II制作的垫板的长和宽各多8～12mm，墩的高度为25～80mm，坡度为40～50度。各地脚螺栓顶端高于混凝土墩顶面200～500mm。

根据所需的尺寸制作梯形台的胎具，用以浇注混凝土墩。混凝土墩浇注后50～70分钟，在混凝土墩顶面放上步骤II制作的垫板、并敲实，成为座浆垫板。用水平尺找平每块垫板，垫板表面为水平面，且垫板的表面高于混凝土墩顶面，以免影响设备底座与垫板接触。