ICS 23.020 P 72 备案号：J1514-2013
SH
中华人民共和国石油化工行业标准
SH/T3091—2012
代替SH3091—1998
石油化工压缩机基础设计规范
Design specification for compressorfoundation
in petrochemical industry
公
2012-11-07发布
2013-03-01实施
中华人民共和国工业和信息化部 发布 SH/T3091—2012
目 次
前言范围·
TI
-
2规范性引用文件 3术语和符号： 3.1术语· 3.2符号 4活塞式压缩机基础· 4.1一般规定 4.2地基的主要动力参数 4.3扰力计算. 4.4静力计算· 4.5动力计算 4.6联合基础 4. 7 简化计算 4.8材料与构造 5，离心式压缩机框架式基础 5. 1 一般规定 5.2动力计算… 5.3静力计算 5.4构造与配筋附录A（规范性附录）惯性矩及转动惯量计算附录B（资料性附录）活塞式压缩机常用型式的扰力、扰力矩计算：附录C（规范性附录）动力系数ni表· 附录D（规范性附录）β系数表· 附录E（规范性附录）Po1、Po2系数表本规范用词说明附：条文说明·
23
23 24 27 28
·30 32 ..36 ...39
43
5 SH/T3091—2012
Contents
Foreword
Scope 2Normative references 3Terms and symbols* 3.1Terms*
+
3.2Symbols 4 Reciprocatingmachinery foundation*
4.1General provisions. 4.2Maindynamicparameterofground. 4.3 Dynamic force calculation..... 4.4Static calculationt 4.5Dynamiccalculation 4.6Combined foundation 4. 7 Simplified calculation* 4.8Materials and construction 5Rotarymachinery foundation
12
19
21 21
23
·23 24 *·27 28
5.1 General provisions 5.2Dynamic calculation.* 5.3Static calculation* 5.4Construction and reinforcement* AnnexA(Normative)Calculationformomentofinertiaandrotational inertia Annex B（Informative)Calculation for dynamic force and dynamic moment of reciprocatingmachinery-32
..30
**36 .-39
AnnexC（Normative）Dynamiccoefficienttableforni. AnnexD(Normative)Coefficient table for β.... AnnexE （Normative）Coefficienttableforpoandpo2 Explanation of wording in this specification. Add: Explanation of articles..
43
II SH/T3091—2012
前言
根据国家发展和改革委员会办公厅《2004年行业标准项目计划》（发改办工业[2004]872号）的要求，规范编制组广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，在广泛征求意见的基础上，修订本规范。
本规范共分5章和5个附录。 本规范的主要技术内容是：活塞式压缩机基础、离心式压缩机基础的静力和动力设计。 本规范是在SH3091一1998《石油化工企业压缩机基础设计规范》的基础上修订而成，修订的主
要技术内容是：
因国家标准及行业标准的变动而进行的相应修订；对如何减少压缩机进出口管线的振动影响，增加了相关规定；原规范基础顶面控制点总振动线位移采用一、二谐绝对值之和的计算方法，为与国家标准GB50040一96《动力机器基础设计规范》统一，修改为按二次型方根法计算（平方和开平方)。
本规范由中国石油化工集团公司负责管理，由中国石油化工集团公司建筑设计技术中心站负责日常管理，由中国石化工程建设有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见和建议，请寄送日常管理单位和主编单位。
本规范日常管理单位：中国石油化工集团公司建筑设计技术中心站
通讯地址：河南省洛阳市中州西路27号邮政编码：471003 电 话：0379-64887187 传 真：0379~64881787
本规范主编单位：中国石化工程建设有限公司
通讯地址：北京市朝阳区安慧北里安园21号邮政编码：100101
"
本规范主要起草人员：聂向东吴恋群 黄左坚本规范主要审查人员：王松生 葛春玉 嵇转平 田大齐 冯 迪 何国富 章健
王耀东 刘杰平 任意 李云忠 王 超 黄月年董以富崔忠涛 张新敏 刘毅兵
本规范1998年首次发布，本次为第1次修订。
III SH/T3091—2012
石油化工压缩机基础设计规范
1范围
本规范规定了石油化工压缩机基础静力及动力计算、构造要求、材料选用要求等。 本规范适用于石油化工工程的活塞式压缩机基础和工作转速大于3000r/min的离心式压缩机基础
的设计。
本规范不适用于支承在楼盖上的压缩机基础的设计。 2规范性引用文件
下列文件对于本规范的应用是必不可少的。凡是标注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。凡是不标注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。
GB50009—2001建筑结构荷载规范（2006年版） GB50010—2002混凝土结构设计规范 GB50040-—1996动力机器基础设计规范 GB/T50269地基动力特性测试规范
3 术语和符号
下列术语和符号适用于本规范。 3.1术语 3.1.1
基组foundation set 动力机器基础和基础上的机器、附属设备、填土的总称。
3.1.2
当量荷载equivalentload 为便于分析而采用的与作用于原振动系统的动荷载相当的静荷载。
3.1.3
框架式基础frametypefoundation 由顶层梁板、柱和底板连接而构成的基础。
3.1.4
墙式基础walltypefoundation 由顶板、纵横墙和底板连接而构成的基础
3.1.5
地基刚度stiffnessofsubsoil 地基抵抗变形的能力，其值为施加于地基上的力（力矩）与它引起的线变位（角变位）之比、
3.1.6
扰力dynamicforce 由离心压缩机转子旋转或活塞式压缩机往复及旋转质量运动产生的不平衡惯性力。
3.1.7
一谐扰力primaryreciprocatingforce
1 SH/T3091—2012
往复式压缩机扰力项中频率等于主轴圆频率的扰力。 3.1.8
CHINA
二谐扰力secondaryreciprocatingforce 往复式压缩机扰力项中频率等于主轴圆频率两倍的扰力。
在扭转力矩作用 生 ES
3.1. 9
扭转振动torsionvibr
乙轴（竖向轴）的振动。必t错断基
3.1.10
大工基能迅发塞
水平回转耦合振动horizontal and gyration coupling vibration 基组沿 水平轴平移 并同时绕垂直于该轴的另一水平轴回转的振动
3.2符号 3.2.1作用及作用效应
PET
在竖向扰力作用下，基础顶面控制点的竖向振动线位移；
A$ix Φ2 基组绕X轴的第一、第 振型的回转 角位移：其 Asly A42y 基组绕Y轴的第一、第二振型的回转角位移；
福
科文
TROCHEMICAL
e0
在回转力矩作用下，基础顶面控制点 沿X、Y轴向的水平振动线位在回转力矩作用下 础顶面控制点的竖向振动线位移；基组的扭转角位移；在扭转力矩作用下，基础顶面控制点沿X、Y轴向的水平振动线位频率为 的扰力作用下基础顶面某点的振动线位移活塞式压缩 其础顶面控制占的总振动线位移机器的回转机器的扭转扰力矩；电机短路力矩标准值：竖向当 量荷载标准值
O
AV
F
192
集
R Px 机器的 为横向水平扰力；
基础底 面平均静压 力标准值：冷凝器 空吸力标准值；作用在基础上的短路力标准值；机器的纵向水平扰 力；机器的 可竖向扰力：频率为 0：的扰力作用下基础顶面某点的振动速度；基础顶面某点的振动速度：
Rolta9le
E
2
厅
空制点的总振动速度；
Vs Wg Wi m n 0 机器扰力的圆频率；
塞式压缩
转子重力；
凯基山州集山
ita
质点的重力：
中顶电
基组的 质量机器工作转速；
1
S
grotdinRnb
只小离面
基组竖向固有圆频率；
Wnz
Onx 基组水平固有圆频率；
O1096O010 9sming式光费
基组回转固有圆频率；
Wn+
2 SH/T3091—2012
Wnv 基组扭转固有圆频率；
基组水平回转耦合振动第一、第二振型固有圆频率。
WnΦ1、Wn2
CHINA
3.2.2计算指标
[A] 基础的允 许振动线位移： Cz 天然地基抗压刚度系数；
然地基抗弯刚度系数；无然 基抗剪刚度系数；
Ce
地基抗扭刚度系数；
R Kz 天然 也基抗压刚度： Ks 天然地基抗弯刚度；
压刚府
PETROCHEMICAL
计
天然 也基抗剪刚度；天然地基抗扭刚度：基组对通过其重心并绕X（Y、Z） 轴的转动惯量；基础的允许振动速度修正后的地基承载力特征值；
Jmx
fak 地基承载力特征值：
天然 地基竖向阻尼比：天然 也基扭转向阻尼比天然 也基水平回转耦合振动第一 第二振型阻尼基组第
1 xΦ2 P2x P2 数及计算系数
T
振型统X轴兰 白里振型绕
面 A 基础底面积
基组第
量日
3. 2. 3
冷凝器与汽轮机接口处连接管道的截面面积电机短路力短作用点之 间的距离；基础底面对通过其形心 X、 Y轴的惯性知基础底面对通过其形心车 轴的极惯性矩；组重心至 基础顶面的 距离
4
2:
重心至基础底面的 距离基组重心至机器水平扰力作用线的距离；基础高度；
lxly 基础 出顶面控制点至扭转轴在X、 Y轴向的水平距离；
m af QA az 基础埋深作用对地基抗压刚度的提高系数
基础质量片基承载力的动力折减系数：
振动线位移折减系数；基础埋深作用对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高
axp
a1 刚性地面与基础连接时，对地基抗剪、抗弯、抗扭刚度的提高系数： Bz 基础埋深作用对竖向阻尼比的提高系数： βxΦ 基础埋深作用对水平回转向、扭转向阻尼比的提高系数； β1、β2 基组水平回转耦合振动固有圆频率与回转固有圆频率之比值系数； SH/T 3091—2012
%——基础埋深比： ni——基组竖向（回转、扭转）振动时的动力系数；
pol、po2 基组第一、第二振型当量回转半径与hz之比值系数。 4活塞式压缩机基础 4.1一般规定 4.1.1压缩机基础的设计，应根据机器的布置和动力特性、工程地质条件、生产和工艺对压缩机基础的技术要求等因素，合理选择有关动力参数和基础形式。基础的设计应满足下列要求：
a) 保证基础的结构强度； b) 基础的振动不得超过允许值； c) 基础不应产生有害的不均匀沉降。
4.1.2 设计活塞式压缩机基础时，应取得下列资料：
a) 机器（包括压缩机、电动机等）的主要技术参数：
1) 名称、型号、工作转速、规格、功率； 2) 重量及重心位置； 3) 曲柄连杆机构运动所产生的一谐及二谐不平衡扰力和扰力矩，作用位置和方向；当需要
计算扰力时，应按本规范第4.3.1条要求提供数据；压缩机曲轴中心线至基础顶面的距离；
4）
b) 机器组装总图和机器底座外轮廓图，基础中按要求设置的坑、沟、孔、洞的位置和尺寸、后
浇层的厚度和范围，地脚螺栓、预埋件位置、数量、规格及埋设方式和深度；机器基础在建筑物中的位置及与厂房、临近构筑物或其他设备基础的相互关系；
c）
d）工程地质、水文地质勘察资料及地基动力特性试验资料。
4.1.3基础外形尺寸应按制造厂提供的图纸和工艺提出的辅助设备布置、配管条件等资料进行确定。 基础形式应简单规整，并力求对称、质量分布均匀，一般为大块式。当机器操作平台位于二层楼面标高时，宜采用墙式。墙式基础的构造形式应避免应力集中，加强整体刚度。 4.1.4大块式或墙式基础，宜设计成处于共振前工作状态；宜降低基础高度，增大底板面积。 4.1.5压缩机基础应与厂房或其他构筑物基础分开。当基础埋置深度相同时，其净距不宜小于100mm。 机器基础的振动，如对邻近的人员、机器基础、精密仪器和建筑物等可能产生有害影响时，应调整平面布置或采取隔振措施。 4.1.6压缩机基础及上部附属钢操作平台应与厂房楼盖梁、板脱开30mm50mm；平台梁、板除应满足强度要求外，尚应具有一定刚度，并应加强铺板与钢梁之间的连接。 4.1.7压缩机气缸钢筋混凝土支柱应具有足够的刚度。 4.1.8压缩机进出口管线宜设置独立的支撑系统，并应采取有效的措施加大进出口管线支撑系统的水平及竖向刚度，且应与厂房结构体系分开。当分开确有困难时，在连接处应采取有效的减振或隔振措施，并应适当加强厂房结构的刚度。其它振动管线，当支承在厂房结构之上时，也应采取减振措施。 4.1.9钢筋连接不宜采用焊接接头。 4.1.10重要的或对沉降有严格要求的机器，应在其基础上设置永久的沉降观测点，并应在设计图纸中注明要求。在基础施工、机器安装及运行过程中应定期观测，作好记录。 4.1.11基础的埋置深度，应根据场地的岩土工程条件、基础的构造要求、相邻建（构）筑物的相互影响等因素确定，不宜小于800mm。 4.1.12基础宜设置在比较均匀的中低压缩性土层上，如遇软弱地基或其他特殊地基时应采取处理措施。 4.1.13基组的固有圆频率与机器的扰力圆频率的差值宜在土25%以上。 4