齐恩伍

(中国原子能科学研究院, 北京 102413)

在抗震设防区域，当设备的结构选型基本确立后，一般还要进行抗震计算，以确定设备在地震发生时的安全性。

催化交换塔属于塔式直立结构，当地震发生时引起设备产生很大的弯矩，并引起振动。由地震引起的结构瞬时的内力(如轴力、弯矩、剪力和扭矩等)、应力应变、位移变形及运动加速度、速度等的反应统称为地震反应。抗震计算主要是计算地震发生时催化交换塔各处的位移、应力应变等，并采取相应的措施使其满足相关的标准规定。

1 催化交换塔的有限元模型

催化交换塔属于典型的填料塔，由裙座、水饱和器以及12节塔节组成，水饱和器和塔节均为夹套结构，且水饱和器与塔节、塔节与塔节间通过法兰进行连接，裙座通过地脚螺栓固定在地面上，图1为催化交换塔的有限元模型图。

图1 催化交换塔的有限元模型图

2 地震反应谱

根据相关的技术文件，催化交换塔安装位置(标高0.0m)的楼层反应谱数据如表1～表3。

表1 OBE地震加速度谱-水平X向

表2 OBE地震加速度谱-水平Y向

表3 OBE地震加速度谱-竖直Z向

本文主要讨论在运行安全地震(OBE)反应谱作用下催化交换塔的地震反应并讨论其安全性。

3 催化交换塔的有限元分析结果

3.1 催化交换塔的模态分析

本文在模态分析中计算了催化交换塔的前300阶的模态，在谱分析法的计算中，符合相关标准规范“计算阵型数应使阵型参与质量不小于总质量的90%”的规定。图2为催化交换塔的第1阶振型图。……