SHQ 004-2002(条文说明) 石油化工企业地震破坏检查标准.pdf

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1、中国石油化工集团公司企业标准石油化工企业地震破坏检查标准SHQ 004-2002 条文说明2 002北京目次1 总则四2 检查的主要内容. . . . . . . .20 2.1 场地、地基、基础. .20 2.2 塔形设备. . . . . . . . . . .20 2.3 工业炉类设备202.4 卧式设备及空冷器类设备. .22 2.5 储罐类设备n2.6 管道. . . . . .24 2. 7 一般机械类设备M2.8 化纤类机械设备. .M 2.9 电气设备及通信设备262. 10 仪器、仪表和计算机类设备m2.11 其他类设备. .m 2. 12 海洋平台.29 2. 13 建筑物

2、292. 14 构筑物. .?29 SH Q 004-2002 1总则1. O. 1 迅速查清地震破坏情况,并为评估震害的直接经济损失提供依据,以便及时组织震后抢险、抢修和争取在最短的时间内恢复生产,最大限度地减轻震害损失.1. O. 2 本标准适用范围是石油化工企业所有的建(构筑物和设备(包括管道地震破坏检查鉴定.1. O. 3 由于有关标准的年号不断变化,所以只给出了名称和编号,没有给出有关标准具体的年号.其中建筑地震破坏等级划分标准当时是作为建设部(90)建抗字第377号文的附件发布的,所以设有标准编号.19 SH Q 004-2002 2 检查的主要内容本标准是针对石油化工企业设备和建

3、构筑物遭受破坏性地震袭击后,为迅速恢复生产,最大限度地减轻震害损失而进行检查鉴定所制定的标准。一般设备和建构筑物都由基础(地基)、主体及附件组成,故震后主要检查鉴定这三项内容,其中附件包括与主体相连部分内容。震害是抗震工作的标准和依据。本标准主要依据是历次破坏性地震的实际震害实例而制定的。据统计表明,我国主要油田地处低洼盐碱地区,以泻湖相沉积地层形成生油层后运移砂岩中形成储泊层,属继承性的沉积盆地形成油田。故造成地基软弱、地耐力低的环境,胜利、中原、河南、江汉等油田均属软弱地基地区,破坏性地震后易形成滑坡、地陷、崩塌、液化等,尤其是震后不均匀沉降对建构筑物的破坏较为严重。石油化工企业的工艺静设

4、备在强震中常有破坏,尤其是设备中的介质具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性,而且设备是在高温、高压、超低温或负压下连续操作生产,这种设备一旦道遇强地震,就会发生着火、爆炸、泄毒和环境污染等严重次生灾害。震害调查表明石化设备的主要震害有:钢制困筒形储罐破坏、物料溢出:设备位移倾覆:地脚螺栓损坏、螺母松动和支撑构架破坏:管架、管道破坏:电力系统破坏:通信系统破坏:精密仪器损坏,引起次生灾害等。在石化动设备方面,据唐山地震震害调查结果可知:主要是因建筑物倒塌砸坏或地基不均匀沉降及砂土液化所致。地震的持续时间最长不过几十秒,但强烈地震造成的破坏却是惊人的.地震引起的灾害主要有几个方面,一是山崩地裂,滑坡塌

5、方及喷砂冒水等地表面破坏:二是建构筑及设备等的破坏:拦水坝、给排水和供热供气系统或贮存易燃、易爆、有毒物质的容器等的破坏:三是由这些破坏引起水灾、火灾和污染等次生灾害。2. 1 场地、地基、基础由于设备和建构物都有场地、地基、基础检查鉴定的内容:设备都有地脚螺栓的检查鉴定的内容,所以将这些内容作为公共普查条款。多年震害表明:场地、地基在震后会有滑坡、裂缝、错位、地陷、崩塌、液化、喷砂、冒水等不同形式的破坏发生。由此可以直接造成设备和建构筑物的震害,也可以产生多种次生灾害,因此这部分的检查鉴定十分重要。虽然设备外连部分也是普遍存在,但形式各异,不易在简短的一两条条文中概括的全面,所以分写在各节中

6、.2.2塔形设备塔形设备是石油化工企业的主要设各,在以往破坏性地震中均有被破坏的报道.例如:在唐山地震中,某炼油厂的减压塔的地脚螺栓被拉长,螺栓座盖板被压弯:某化工厂的冷却塔与塔体连接的管道被拉断:某厂的空气分离塔的12个地脚螺栓被剪断9个。在1975年海域的7.3级地震中,辽河化肥厂的合成氨塔的地脚螺栓被拉长。2.3 工业炉类设备在石油化工企业中的工业炉主要是以加热炉为主,加热炉是石油炼制、石油化工和化学、化纤工20 SH Q 004-2002 业中的重要工艺设备.由于加热炉内为直接受火、且炉管内被加热介质通常含有易燃、易爆的短类,在地震时,一旦出现大的事故,就会产生危害人民生命的次生灾害.

7、加热炉按结构形式通常分为圆筒形加热炉、箱式炉和卧式炉等几种类型.圆筒形加热炉由烟囱、对流室、辐射室及炉底柱组成,炉底各单柱镀结或固接于基础上,从整体结构杆件的受力系统来看,炉顶烟囱本体的荷载通过烟囱底座连接螺栓将力传至对流室钢结构:对流室一般为长方形钢结构外壳,对流炉管通过管板将力传至对流室钢架:辐射室是圆筒形截面,由环柱及筒体包围一个有明火的炉膛,炉膛内的辐射盘管通过管架将力传递至环柱或筒体钢板,在辐射室下部设有炉底环柱,通过环柱将所有的加热炉荷载传至基础.从结构上看,对抗震不利的部位主要有z烟囱与对流室连接螺栓、对流室框架梁、对流室框架柱、承童的辐射室单柱和筒体、炉底单柱、地脚螺栓等部位.

8、箱式炉炉型很多,从使用功能上来说有焦化炉、重整炉、制氢炉、一、二段转化炉和裂解炉等,钢结构布置的形式也各不相同,炉内衬里有耐火砖、轻质耐热衬里或耐火纤维毡等:炉管的排列形式也各异,有水平管、直立管等。框架柱大梁、连系梁、梁柱节点、斜撑杆件、地脚螺栓等部位是抗震检查的重点.卧式加热炉,一般是指焚烧炉之类的气体加热炉,这类加热炉,在炉膛内一般不设炉管,在操作状态下多为微正压.该类型加热炉的简体、支承鞍座和地脚螺栓及连接设施等部位是抗震检查的重点。加热炉的主要震害有z柱的破坏2柱的破坏一般发生在炉底柱,这是由于炉底柱与辐射柱相比,其抗弯及抗剪模量较小,易于破坏。例如,在唐山地震中,天津某炼油广的几个

9、加热炉,在7度至8度烈度的地震作用下,就有部分炉底柱出现屈曲现象,这是因为原设计未考虑炉底柱承受弯曲及剪力的作用,另外也由于这次地震的烈度超过了原有的设计烈度.对流室柱在地震时也是较易破坏的部位。其原因是对流室柱通常除承受本身的重量外,还需承受烟囱传递的荷载.对流室力的传递比较复杂,尤其是没有钢筋覆盖的单柱,同时承受二个主轴方向的地震荷载,若某一方向的刚度考虑不当就会引起破坏:梁的破坏z梁的破坏多发生在困筒形加热炉的对流室底部大梁,其原因有的是由于梁端抗剪切不足而引起,有的是焊缝强度不够引起的:还有就是支承烟囱的对流室大梁,也会由于弯曲及压力的共同作用而破坏:梁柱节点的破坏z这主要是焊接质量问

10、题,如侧焊或对焊没按图施工,施焊中含有气孔或焊高不够等:烟囱的破坏z烟囱的倾倒在地震中经常发生。在加热炉中烟囱较高,连接螺栓的设计若考虑不周,就会使连接螺栓承受过高的拉力,拉断螺栓:或者由于连接螺母为单个螺母,已有松扣情况,也加剧了螺栓的拉脱现象的出现.同时,由于加热炉烟囱的刚度太小,也容易造成鞭梢现象:其他震害z为使炉膛高温烟气保温,以及使框架隔热常使用各种耐火材料。这些材料多属于强度较小的脆性材料,因而不能当作受力构件.把它固定在加热炉框架及壁板上,振动时起着附加质量的作用.保温材料的倒塌会使框架曝露于高温烟气之中,使加热炉处于非常危险的状态,应使耐火材料对地震所引起的变形有足够的适应性.

11、炉管及管架在很高的温度下操作.因此一旦炉管内流体引起的炉管的振动频率与炉子的自振频率一致或接近时,就会引起共振.而炉管内介质的泄漏,将会引起火灾。还应注意燃烧喷嘴、燃料管线等的连接,地震时加热炉变形,一旦失效,很容易造成危害人们生命安全的次生灾害.2.3.3 电站锅炉震害如下z1 地震中,悬吊锅炉混凝土构架有明显震害,表现为部分纵梁主筋被拉断,横梁端部混凝土裂纹较多,联接焊缝多处被拉断.混凝土构架倾斜.21 SH Q 004-2002 2 吊架梁塌落.例如,陡何发电厂1号锅炉吊架梁:一端支承在C排柱牛腿上,另一端支承在锅炉K1挂的钢牛腿上.在唐山地震时,因焊口被拉断,吊架梁塌落.3 悬吊锅炉未

12、装止晃装置的,下部晃动很大,造成撞坏部件的震害z例如,1964年日本新泻发生的7.5级地震中,新泻火电厂悬吊锅炉象钟摆一样摆动:擅弯了钢结构的限制器.我国辽南地震时,鞍山发电厂400t/ h悬吊锅炉未装止晃装置,锅炉本体晃动100mm左右,撞坏了平台.唐山地震中,陡河电厂悬吊锅炉也发生了撞坏平台的震害.4 炉墙。地震中曾发生炉墙出现明显裂缝、鼓出、松动甚至倒塌的震害。例如,海城地震时,盘锦发电厂锅炉过热器与省煤器之间的转折烟道护墙向炉内倒塌,倒塌高度为1.7mo唐山地震时,陡河电站锅炉的省煤器板梁变形且下沉30mm,砂封槽变形、开裂,上省煤器的护板焊缝拉开及错位,上联箱托架扭曲,部分平台和扶梯

13、被砸撞变形或断裂.烧燃器的4根型钢支柱倒塌或扭歪。5 细粉分离器,该部件结构为细长形,且置于主厂房最高位置,不利于抗震。唐山地震时,陡河发电厂和唐山发电厂因煤仓间倒塌,导致细粉分离器塌落。6 杠杆式安全阅重锤位移,使安全阀跳动而鸣响。2.4 卧式设备及空冷器类设备2.4.1 卧式设备卧式设备在这里主要是指支座支承的卧罐和换热器。卧罐几乎都是由两个或多个支座支撑着一个卧置的圆筒体。这些支座常是钢制的,或是素混凝土的,或由砖、石砌成的.考虑到温度变化的热膨胀量大,一般一个支座固定,其余支座虽有螺丝固定,但在圆筒轴向可以滑动.由于这类卧式设备的重心较低,其稳定性较好,所以在平时,甚至在低烈度地震时,

14、它总是很平稳而不会象立式设备那样容易倾倒。正因为如此,有些卧式设备浮放在素混凝土上,甚至浮放在砖砌的鞍式支座上,这是非常危险的.尽管对这种情况进行了加固,但是这类设备在地震中均有不同程度的破坏。一般震害为:1 鞍式支座破裂,甚至整个支座倒塌,设备落地:2 地脚螺栓被拉长,或设备支座发生水平位移。严重时可把地脚螺栓剪断,甚至设备与支座一起从基础上滚倒落地:3 地震中整个设备绕纵轴转动,罐体与鞍座之间产生相对位移.当这种位移较大时,与设备相连的管线和阅门可能会被扭弯,甚至被扭碎并发生较大的改生灾害。1976年7月28日唐山地震和1988年11月16日云南澜呛一耿马地震,就发生了多起有关卧式设备(卧

15、罐支座或地脚螺栓损坏的震害。位于地震烈度为10度区的唐山焦化厂.38m3纯苯卧罐12台,每台由3个高度。.6m的鞍式砖支座支承。地震时罐内满液。震后发现各罐的支座与罐体轴线平行的两侧面出现450角走向的裂缝,有些支座开裂严重,以致于卧罐倒塌。位于烈度为9度区的汉沽天津化工厂15时油罐2台,每台由2个高4.5m、厚O.8m的鞍式砖支座支承。地震时罐内满液,震后发现罐与支座起沿罐体纵轴方向倒塌。另一震害是天津市红旗路液化石油气储站的三台卧罐,位于烈度为8度区,m类场地土上,每台罐由两个焊于罐体下的鞍式钢支座支承,一个支座用锚固螺栓困定在钢筋混凝土的基础上,另一个支座的锚国螺栓孔为长圆孔。震后发现三

16、台卧罐的基础均产生新的下沉,其中一台罐的鞍式支座位移约15mm。在云南澜沧一耿马地震中,位于烈度为7度区的澜沧县上允镇石油公司的一台50m3卧式汽油储罐,罐体发生了绕卧罐的纵轴转动,以致震后罐体外壁与由石砌的鞍座之间产生了约15mm的周向相对位移.石砌鞍座发生了一些裂缝,但鞍座没有倒塌,罐体也无损坏,可是由于罐体的扭转,导致与罐体连接的管线和阀门被扭弯.其实在唐山地震中,各个石油化工厂均有不同程度的与上述类似的22 SB Q 004-2002 震害发生.以上卧式容器的震害表明支座以及与其相联的部位(包括地脚螺栓及管线)是地震破坏检查鉴定的主要内容.2.4.2 空冷器空冷器通常是由空冷器构架包括

17、管束、风机、阅门等附属设备和承载构架(含冷换设备等)组成.地震烈度为7度至8度时,对安装在承载构架上的水平式、湿式、干湿式联合式以及斜顶式空冷器,主要检查鉴定立柱、斜撑、焊缝、螺栓、底板、附属设备(如管束等及其限位构件等的损坏情况.在强震发生时空冷器有脱落的情况发生,一般是支撑结构变形和附属设备的滑移等等。2.5 储罐类设备2.5.1 常压立式储罐常压立式储罐是石油化工厂用于储存石油和石油化工产品的主要设备.储罐从结构上看,是属稳定性较差的薄壳结构,罐内装有易燃易爆的介质,如果在地震时发生破坏,就可能造成严重的次生灾害。1975年营口海城,辽河油田部分油罐倾斜,罐底鼓曲,基础下沉:盘锦炼油厂部

18、分油罐溢油。1976年唐山地震,天津化工厂两台1000立方米油罐的罐底发生象足破坏,致使原油溢出:勃海石油公司东油库一座3000立方米罐顶开裂,裂缝长达10米,与其连接的管线同时破坏:大港油田一座5000立方米储罐罐底漏油,另有三座储罐基础下沉;海洋901油库的油罐也遭破坏。1964年在美国阿拉斯加地震和日本地震中,也都发生过油罐破坏起火、爆炸的实例。其中日本的昭和石油公司新泻炼油厂因油罐破坏,厂区大火燃烧了15天之久。1978年日本宫城县地震,因三座大型油罐被破坏,流失原油达68万立方米。厂区及附近沿海地区污染严重。常压立式储罐的主要震害为:1 在罐壁下部出现局部或整圈壁板的皱曲象足现象.它

19、是在地震作用下,由于倾覆力矩使罐壁一侧轴向压应力超过临界应力而失稳,或是动液压力作用使罐壁在环向应力和压应力共同作用而屈Il; 2 罐底环板和底部壁板连接处底角焊缝断裂.由于罐内液体在地震时的冲击压力,液面晃动的影响,使底角焊缝处的剪应力超过剪切强度而剪断。或因罐底基础不均匀下陷而使角焊缝破裂:3 浮顶及附属设备的损坏。由于液体晃动,使浮船倾斜弯曲,脱轨沉没。罐顶滑梯折断变形:4 因储液晃动及底部破坏而大量漏油造成负压,使顶部壁板失稳破坏;5 因储罐产生横向位移,使连接管线的避雷接地设施破坏,由雷击、静电、浮顶撞击引起火灾或爆炸:6 由于储罐基础土层液化,或储罐、管线破坏以后液体的冲撞,使储罐

20、地基失去承载力,因而造成储罐的破坏。2.5.2 球罐球罐多数为地上高压赤道式球形容器,球体是支撑在中间设有斜杆拉撑的钢立柱上。在地震作用下球罐的震害主要表现在支承结构的破坏、基础的不均匀下沉、球罐的移位或翻倒及球罐附属管线的断裂等.从而导致内部有毒或易燃介质的外泄,引起火灾、爆炸及环境污染等次生灾害,危及人身与工厂的安全。1975年海城地震时,处于7度区的盘锦化肥厂有的球罐的拉杆发生断裂现象.其中一台120m3的液氮罐设有6根中250mm铜管的支柱,拉杆中28mm(A3钢),地震时,12根拉杆中有7根被23 SH Q 004-2002 拉断.1952年,美国加利福尼亚中部克思地震震级为里氏7.

21、7级.Palona合成工厂受到严重破坏,该厂罐区有5台9126mm直径的球罐,其中241号球罐反时针回转了250.倒在西南方向,移动200mm.242号球罐顺时针转动了50,滚倒在西面,移动了308mmo241号球罐有6根支柱,其中4根支柱底端焊缝裂开:直径25.4mm钢管作的拉杆多数被剪断:两个地脚螺栓拉伸变形:使76.2mm和158.4mm规格的配管拉裂。罐内液化丁炕逸入大气,漫延到整个工厂,约3分钟后气体燃烧引起了爆炸与火灾,工厂受到严重破坏.1965年智利中部地麓,里氏震级为7.2,康康炼油厂受到破坏.其中两台球罐立柱基础产生裂缝和不均匀沉陷,附属配管显著变形。2. 6管道管道是石油化

22、工企业的血管,在以往破坏性地震中均有被破坏的报道.例如:在唐山地震中,某化工厂的架空管道被倒塌的建筑物砸坏25590m,某发电厂的蒸汽管道有100多米长由管架上滑落:在海城地震中,海域和大石桥两地调查的5298m架空管道中,有20多处被震裂。根据国内外破坏性地震震害及油田的特殊地基的情况,将埋地管道的地基、基础及震后易损坏的部位作为编制该部分震后检查的主要内容。2. 7一般机械类设备和2.8化纤类机械设备1976年7月28日唐山大地震后,对北京、天津、唐山三个城市200个工厂进行了统计表明,在一万余台各类机械设备中损坏1640台,在700台仪器仪表中损坏500台。一般地讲,由于工业机械(即动)

23、设备多为金属结构,本身强度储备大,其破坏要比静设备和建筑物轻得多,一般破坏主要是因建筑物倒塌砸坏或地基不均匀沉降及砂土液化所致。例如在强震区,汽轮发电机组的大量震害是被主厂房建筑物砸坏而引起的,一般发电机的某些部件被砸坏、管道被砸坏或砸弯等:在唐山地震中,陡河电站、唐山电厂的发电机组均被屋架、屋面板覆盖或砸压。2.7.2 汽轮发电机组设备本体也有震害发生,主要包括:1 甩负荷停机或低周波运行。地震时,电网的正常运行状态,往往在暂短时间内被打乱或甚至造成大面积、长时间的停电.例如在唐山地震时,天津地区负荷降低到8%;在海城地震时,盘锦发电厂电网周波由7.1HZ降到5.9HZ;2 由于发电机轴承断

24、油,形成干磨擦,使轴颈产生较深的磨痕,轴承乌金烧毁。例如在唐山地晨中,唐山电广9号汽轮发电机轴承断油,由于干磨使发电机轴颈产生了长达105mm、深2mm的表面磨痕,七套主轴承乌金全部烧毁,汽轮机转子各级叶片都有不同程度的磨损:3 由于汽轮机泊系统漏油,事故排油设施不健全,加上保温不完善,一些发电厂曾发生过严重火灾事故.4 铸铁、铸铜阅门较脆,强震后易断裂。2.7.4 发动机、电动机、压缩机、空气分离器震害1 压缩机和大型鼓风机震害t唐山地震后,共调查了各种类的压缩机、鼓风机319台,其中受到不同程度震害的有51台,占调查设备数15.5%(见表2.7.1和表2.7.2)0根据调查情况看,压缩机和

25、鼓风机的震害,主要是两类:一是基础倾斜:二是房屋倒塌,这两类震害占有震害机器总数的92.1%。基础倾斜的设备,绝大多数是属于中、小型压缩机,而大型压缩机和鼓风机并未发生这种情况。这主要是因为大型压缩机和鼓风机基础比较坚团,而且在基础下都打过24 SH Q 004-2002 桩。房屋倒塌而被砸的都发生在高烈度区,而且均是中小型的压缩机.震害实例分述如下z表2.7.1各种类型压缩机鼓风机震害调查统计表设备类型调查台数有震害台数选平式压缩机9 。螺栓式压缩机8 。大型高压往复式压缩机25 2 离心式鼓风机24 2 中小型往复式压缩机253 47 合计序号2 3 4 5 6 7 319 51 表2.7

26、.2受震害压缩机鼓凤机情况一览表震害情况台数备注基础倾斜,设备完好3 可修复基础倾斜,管路拉弯、拉断15 设备本体未损坏基础破裂,机身稍有变形可修复房屋倒塌,设备部件损坏16 其中部分可修复房屋倒塌,设备进、出气管折断12 可修复设备位移,拉断进、排气管2 设备本体有损坏地脚螺栓拉断2 本体未损坏,曰!I. 计51 a被砸:唐山某厂L型空气压缩机被屋面板所砸:b吸入管拉裂z吸入管拉裂,多由于基础倾斜、下沉或隆起引起的.天津某厂L型200m3空气压缩机,在唐山地震时,基础隆起地面450mm.吸入管被拉裂:c地脚螺栓拉断:唐山地震时,天津塘沽某厂2台旧式往复式压缩机,地脚螺栓各被拉断l个:d严重位

27、移z天津某钢厂炼钢车间,安装在标高28.5m楼板上的2台D700-13型鼓风机(总重12t).基础浮放在18个弹簧上,水平方向没有定位。震后位移700mm.造成排气管、冷却水管及电源线拉断。由于冷却水中断,使进、排气管上的橡胶伸缩管气温升高而燃烧,还使叶轮变形。大型压缩机和鼓风机未发现震害,这是由于这类设备童心低、刚度大、地基好(打桩),而且厂房也坚固,设备本身还有完善的自控系统,装有轴承温度、轴向位移、润滑油油温、油压及冷却水压的联锁装置.一旦出现故障,联锁装置自动起到保护作用,可以避免或减轻由于地震时带来的次生灾害。例如,DA350型离心压缩机,有主油泵、辅助油泵和高位油箱三套供油方式的润

28、滑油系统,如果主辅油泵都发生故障,高位油箱仍可注油4分钟.如果轴承温度高于70C,轴向位移大于1.3mm或润滑油压力小于0.5表压时,就会自动切断电源停车。中小型压缩机,有少量的直接震害和大量的间接震害.直接震害,主要是地脚螺栓强度不够或自动保护装置不完备。间接震害的原因是多方面的,有的是由于基础不好引起的,较多的是由于建筑物倒塌引起的。压缩机和鼓风机所附带的保护装置,在地震发生时,能起到良好的保护作用.因此,震后应检查鉴25 SH Q 004-2002 定保护装置是否完备并且运行是否正常,同时还应检查鉴定浮放设备的限位措施或固定措施是否有效。2 空气分离设备震害海城地震时,地处地震烈度为7度

29、区的鞍山、盘锦,8度区的营口、老边和9度区的海城、大石桥等地20套容量为30-10000m3/时的空气分离设备,其中18台正处在运转状态,未发现震害。唐山地震后,共调查27套空气分离设备,分别处于烈度为8度-10度区。发生如下震害za被砸z唐山某水泥厂150m3/时氧气站,空气分离塔接管被砸坏.汉沽某化工厂的150m3/时氧气站,2.5型氢塔被附近建筑物砸倒:b地脚螺栓被拉弯、剪断z在地震烈度为8-10度区,都发生过空分塔地脚螺栓被拉长或被剪断的震害.例如,唐山地震时,天津某氧气厂,两座泼水冷却塔,每塔都有3只M16的地脚螺栓,均被拉长,其中一只螺栓拉长5mm。唐山某公司氧气厂,日本制6000

30、m3j时空分设备的蒸发冷却塔,共12只M12地脚螺栓,被剪断9只。喷淋冷却塔,每个支架有2只M14地脚螺栓,地震时被拉长3-5mm;c联接管被拉裂、拉断t唐山某钢厂3200m3/时空分塔内管式换热器,主要管路被拉断:d氧气瓶安全间被砸坏:在地震烈度8-10度区,凡未来取稳固措施的,氧气瓶几乎均被震倒,造成安全阎碰坏。天津某氧气厂,氧气瓶库内被倒的氧气瓶多达6000多个,其中不少钢瓶上的安全阀被碰坏:e基础倾斜:基础倾斜主要是由于基础周围出现地裂、喷砂、冒水所致。空气分离塔因重心较高、刚度小,地震时倾覆力矩较大,需要有足够数量和强度的地脚螺栓将其固定在地基条件较好的基础上。如果地脚螺栓强度不够或

31、长久腐蚀,地震时很可能导致螺栓变形甚至剪断。联接设备的管道,地震时易被拉裂甚至拉断。因此震后应对地脚螺栓情况进行检查鉴定。2.7.4 钻井类设备震害地震时,油井套管变形,油井错位,井架倾斜时有发生。1975年海域地震时,辽河油田有28台钻机、12台发生错位,因地面喷砂冒水,有4个井队钻井报废。双10井于地下3至10米段套管弯曲变形使井口错位而报废:双7井和双11井分别在81米和1400米处发生变形,牛5井因套管弯曲断裂而停产。震前有169口井在生产,震时有31口井破坏,震后由有55口井被迫关闭。因此日产原油下降2200吨,还有42口天然气井因地震全部关闭停产。1976年唐山地震,大港油田罐体因

32、地基液化而破坏。大港油田正在钻井的板877井井口错位达51毫米,柴油机下陷200至300毫米:自8井困地裂缝使井口错位100至150毫米:板22井5003钻井队钻杆由两侧甩到东北方向,井场地面开裂造成严重损失。化工反应釜(锅);化工生产中存在大量的反应釜,多支承于厂房建筑的梁上或由柱脚支承在地坪上。主要检查鉴定设备挂耳或地脚螺栓、传动部件,设备外加热、保温等附件破坏情况。2.9 电气设备及通信设备电气设备及通信设备在国内外历次破坏性地震中屡遭破坏。自六十年代以来,我国(不包括台湾省)先后发生了十多次破坏性地震,给电气设备及通信设备造成很大破坏:特别是75年的海城地震和76年的唐山地震,因发生在

33、工业比较发达的地区,使电气设备及通信设备的震害极其严重。在日本、美国和智利等多地震国家,发生的地震给电气设备及通信设备造成震害的事例也很多。电气设备及通信设备主要震害简介如下z2.9.2 电力变压器震害1 电力变压器脱轨、位移和倾倒:2 有的因短路而起火:26 SH Q 004-2002 3 高、低压套管损坏、漏泊:4 悬臂式连接处断裂、脱落:5 潜油泵管道断裂、漏油:6 杆上变压器掉下、摔坏.例如z在海城和唐山地震中,位于地震烈度为7度至9度地区的发电厂和变电所的主变压器,不论容量大小、重量轻重,凡没有采取固定措施的均发生位移:位移量一般为100.400mm,最大者达720mmo在唐山地震中

34、,汉沽变电站的四台主变压器均受到严重破坏,其中2号主变压器脱轨倾倒后短路起火:唐山发电厂的4号、5号主变压器与悬臂式散热器下部连接处断裂,使变压器油全部漏光:在1971年2月9日美国加州的6.6级地震中,多数大型变压器脱轨、倾倒,还有不少从基础台上摔到地面:在1975年海域的7.3级地震中,有12台变压器从杆上摔下而损坏.2.9.4 断路器、避雷器、高压隔离开关等电瓷设备震害在地震中,断路器、避雷器、高压隔离开关等电瓷产品的震害十分严重.该类设备的典型震害情况如下z1 断路器z少油断路器、空气断路器和SF6断路器等断路器是结构型式相似的高压电瓷产品,在国内外历次强震中,震害都比较严重:甚至在地

35、震烈度为6度地区也发生过震害.其典型震害是瓷套折断,折断部位多数发生在瓷套根部,也有少数发生在瓷套总高的2/3处.例如z在海城地震中,鞍山某变电所的一组空气断路器三相九根资柱根部全部震断:在唐山地震中,吕家培变电所两组少袖断路器的三相六根瓷套被震断:在日本静冈的一次地震中,4台空气断路器的16根瓷套中有15根发生龟裂,1根折断:2 高压避雷器z高压避雷器主要有普通阅型、磁吹间型和氧化铮避雷器等几种类型,其中普通阀型避雷器震害最重:典型震害多数是低部瓷折断,带拉线的避雷器折断部位多发生在拉线与避雷器连接处。例如z在唐山地震中,唐山电厂的110Kv母线避雷器3相全部从根部折断,贾安子变电站的2组普

36、通型避雷器6相中有5相根部折断,天津汉沽变电站的2组带拉线普通阀型避雷器6相有3相从连接处折断:在日本静冈地震中,一组超高压避雷器有一相从根部折断:3 高压隔离开关z高压隔离开关的典型震害是支柱绝缘子折断,折断部位一般在根部金属法兰与瓷件连接部位:水平开断方式的隔离开关有的导电杆震开,有的导电杆与主轴、底架间焊接部位折断。例如z在唐山地震中,陡河电厂的20组高压隔离开关有17柱被震断,贾安子变电站的7组高压隔离开关有5柱被震断,唐山西南郊电站、唐山电厂的隔离开关均发生导电杆被震断:4 电流、电压互感器z电流、电压互感器典型震害是从支架上跌落,摔坏瓷件,拉断导线:另外,因震动导致短路后烧毁设备和

37、线路的次生灾害.例如:在海城地震中,鞍山红旗堡一次变电站的电压互感器B相下节瓷套断裂:海城铁东变电站的44Kv电压互感器B相跌落地面,使引线拉断后甩在A相电压互感器的引线上,造成短路:营口一变电所营高和营盖线上的C相电流互感器发生弧光短路,使瓷套烧毁、引线烧坏,在1989年美国加州7.1级地震中,莫斯兰汀变电站的12台电流互感器中有10台被震坏.2.9.5 电力电容器和电抗器震害1 电容器z电容器的典型震害为,倾倒和跌落摔坏.例如:在海城地震中,海城铁东二次变电所浮放在钢支架上的576台电容器全部被震落,经震后检验有384台损坏.其震害原因是,电容器没有固定在基础或构架上:2 三相垂直布置水泥

38、电抗器z三相垂直布置水泥电抗器因在国内外的儿次强震的震区中,安装此类设备较少,故震害资料也少.但是,在海城地震中,位于地震烈度为7度地区的某变电所,安装的几台电抗器有10个支柱绝缘子被震坏.该类设备的震害原因是,设备的重心高、质量大,且支撑构件27 SH Q 004-2002 强度较弱等.2.9.7 蓄电池震害蓄电池一般分为G型玻璃缸型蓄电池、塑料外壳密封型铅酸蓄电池和碱性蓄电池三类,其中玻璃缸型蓄电池震害最为严重.蓄电池的典型震害有以下几种z1 蓄电池倾倒或从平台上摔下破损:2 蓄电池移位:3 蓄电池中电解液溢出:4 蓄电池的连接导线被拉断.例如z在海域和唐山地震中,蓄电池位移、倾倒、摔坏和

39、电解液溢出的现象非常普遍。是在唐山地震中,汉沽变电站的蓄电池全部被震倒摔坏.2.9.10 通信设备震害在地震中,通信设备的震害十分严重.该类设备的典型震害情况如下z交换机、线架等较高的设备移位、倾斜或倾倒:通信电缆被拉断:通信线路的杆、塔倾斜或折断.例如:在唐山地震中,天津市某电话局的机架倾斜,北京市某电话局的交换机移位。其他电气设备震害除上述电气设备外,还有高压开关拒、低压配电屏、控制(保护)屏、直流屏和配电箱等设备:这类设备在柜(屏、箱)体上,装配有控制和保护方面的仪器仪表及一些插头、插件和插板等元件.这类设备的典型震害情况如下:1 设备倾倒.这种震害在我国的唐山、海域和美国的加州等地震中

40、都发生过:2 保护装置误动作.例如:在海城地震中,重瓦斯保护误动作的变压器台数占全系统总台数的70-80%:在唐山地震中,天津第一发电厂的六台主变压器中,有四台重瓦斯保护误动作:在邢台地震中,位于六度区的部郭钢厂,3号主变压器重瓦斯保护误动作跳闸,致使3号炼钢炉失去电源:3 一些仪器仪表的精度降低或功能丧失。在国内外的强地震中,都发生过继电器掉牌、机构松动和整定值改变等震害.2.10 仪器、仪表和计算机类设备在石油化工企业中,从生产装置到分析化验室以及研究设计单位,都有许多高精度仪器和大型计算机系统,例如超导核磁、真空吸附仪、热天平,电子天平、电子显微镜、色谱一质谱计算机联用仪、拉曼光谱仪及激

41、光仪器等,在遭遇地震的冲击作用时极易损坏,丧失功能,而且将直接影响生产。2. 11 其他提设备2. 11. 1 氯碱电解设备以往的震害表现电解槽移位,从支座上滑落等破坏。主要检查鉴定电解槽倾斜位移、支承瓷瓶损坏,检查电极和铜排连接是否牢固,电解槽的附件是否拉坏等.2. 11. 2 化工反应釜锅的挂耳、传动部件、电气部件、外加热和保温等附件在地震中容易损坏.2. 11. 3 由于筒仓中的设备不在构筑物范围内,所以归到这里来.2.11.4 本款列于此处原因同2.11.30 28 SH Q 004-2002 2. 12海洋平台2. 12. 1 海洋平台随着我国海洋石油资源的开发,海洋平台工程迅速得到

42、兴建.海洋平台主要指海洋石油能源开发用的生产性平台,可以有钻井、开采油气、生产处理、储油、生活和采油等多种功能.其在近海海域,主要形式是以各种方式固定于海底的固定平台。海洋平台属于重要工程设施类型,与一般工业与民用建筑物不同,其特点为z工程及设施所处的海洋环境恶劣、复杂,事故灾害后果严重:整个工程属海上油气整体开发的一个组成部分,不同开发方针,海域条件,油田构造以至其后资源的综合利用等等因素决定了整个工程的系统方案及具体构造:平台工程与船舶相似,有须经国际认可的入级要求,应包括抗震在内制定统一的标准.我国海域基本上位于太平洋地震带上,是多地震发生地带.因此可以预料,海洋平台受震失事将与船舶一样

43、,比陆地上更加严重,会危及人员生命,带来海洋巧染,并造成油田停产甚至破坏等重大经济损失。我国的海洋平台起步较晚因此破坏性震害较少,而国外的破坏性地震对海洋平台震害也较少。因此在编制检查鉴定标准时,仅能参照有关方面的资料作为依据.海洋主平台坐落在海洋中,对其地基及基础鉴定检查不能直接观察识别。对海洋主平台地基及基础震后鉴定检查,主要看海洋主平台有无滑动、沉陷、倾斜,平台局部变形、判别其破坏程度.由于海洋主平台的震害较少,对破坏性地震后鉴定检查标准编制参考陆地有关部分制定。连接管道及附件检查鉴定参考陆上有关内容编制。2.12.2 辅助平台储油、勘探等平台)由于海洋平台震害少,故对辅助平台震后鉴定检

44、查标准参考陆上有关部分编制。2.13建筑物建筑物地震破坏检查的内容主要考虑两部分:一部分是在地震中容易受破坏的部位,主体结构中如柱上下端、承重墙、围护墙、预制板与梁或屋架连接、屋架与柱连接及其它节点、柱间支撑、屋盖支撑等,破坏现象可能有墙体开裂、凹凸变形,倾斜甚至倒塌,混凝土开裂、压碎、钢筋鼓出,预埋件锚筋拔出、焊缝裂口,钢构件包括钢板变形过大等e建筑物附件中如门窗、防水保温层、及室内设施等。另一部分是结构的主要传力构件和楼梯间,它们在地震中可能破坏,但在以后的使用中直接影响使用安全,如板、梁屋架)、柱、柱间支撑、屋盖支撑等均应在地震后仔细检查。2.14构筑物对于一般钢筋混凝土框排架结构,梁、

45、柱、梁柱节点、柱与基础连接处,均可能在地震中破坏,需要检查。对于钢结构虽然地震引起的倒塌较少,到目前为止,钢结构设计规范没有规定节点板的稳定和强度计算,抗震规范和钢结构设计规范对钢结构的抗震措施要求也较少,这就使杆件在地震中可能因各种类型的失稳、或受力过大产生较大的塑性变形。钢结构节点板也可能在地震中失稳,焊缝可能出现裂缝或断裂。因此应检查钢结构杆件和节点艇的变形和节点焊缝等。2.14.2、2.14.3、2.14.4筒仓、大面积堆料仓、造粒塔这类构筑物主要检查鉴定震后地基破坏造成构筑物倾斜,不均匀沉降造成吊车设备无法运行,起吊设备和构筑物防腐设备等损坏。2.14.9 堤坝、码头29 SH Q

46、004-2002 对海堤遭受破坏性地震的震害较少,我国几乎没有,但近几年来有遭受风暴潮、海潮及暴雨同时袭击的实例,致使海堤遭受严重破坏,依此实例编制海堤震后鉴定检查标准.30 1 土坝的震害a坝基松散,地震时地基振动液化,致使坝体拥塌和大面积的下沉:b施工方法粗糙、坝体碾压不实,致使地震时产生纵向、横向裂缝和坝体的沉降、尤其是因坝体不均匀沉降而形成垂直于坝轴线的横向裂缝,危险性很大,一旦贯串全坝,在上游高水位作用下有垮坝的可能性:c筑坝材料不良.或因坝身寝润和坝基地下水位较高,或因坝体渗漏严重、导致土的摩擦系数粘结力下降、地震时常于上游面产生孤形拥塌。2 混凝土坝的震害a混凝土重力坝遭受地震时,由于顶部的加速度比底部大好几倍,因此,重力坝顶部的断面和刚度如设计的较小和突变时,就容易产生裂缝:b由于基础岩石破碎,节理发育或坝基混凝土与基岩结合不好等,致使坝体开裂或原有裂缝扩展破坏:c地震时,坝段间伸缩缝发生张合现象及坝内各接缝处发生变形等,致使伸缩缝、接缝处或坝与基岩接合面处漏水或渗漏增加:d坝体孔洞及廊道应力较为集中的区段,易于产生裂缝。中国石油化工集团公司企业标准石油化工

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