青藏高原19万吨年氨合成塔圆形吊耳设计与分析.docVIP

技术创新文件 青藏高原19万吨年 氨合成塔圆形吊耳设计与分析 中化二建集团山西安装工程有限公司 2008-12-24 1、设备特点及概况 青海100万吨钾肥产品综合利用项目合成氨装置氨合成塔是该中的设备该吊装最大重量吨， 3.2吊耳的设计与验算 3.2.1吊耳板的强度核算 根据吊装净重196吨,吊耳板材料为Q235B，吊耳板尺寸如下图所示, 每一吊耳板受力Q=98吨。 φ160mmA-A内侧最大拉应力计算： 式中αj：应力集中系数：αj=d/b=160/500=0.32 查表: αj=2.35 Q:吊装净重,取98吨 b:A-A截面宽度，为500mm d:孔径，为160mm δ+δ:吊耳厚度，为100mm σA-A= =6.774(kg/mm2) 〔σs〕=σs/1.7=225/1.7/9.8=13.51(kg/mm2) 所以σA-A=6.774＜〔σs〕=13.51 满足要求。 φ160mmB-B内侧最大拉应力计算： σB-B= ≤σs/3 Q=98t; h0= 250mm; δ+δ’=50+30+20=100mm; d=160mm σB-B= =7.524(kg/mm2) 〔σs〕=σs/3=225/3/9.8=7.65(kg/mm2) 所以σB-B=7.524＜〔σs〕=7.65 满足要求。 φ160mm内侧平均挤压应力计算: σbs= ≤σs/3 Q=98t; δ+δ’=50+30+20=100mm; d=160mm σbs= =6.13(kg/mm2) 〔σbs〕=σs/3=225/3/9.8=7.65(kg/mm2) 所以σbs =6.13＜〔σbs〕=7.65 满足要求。 3.2.2吊耳板焊缝的核算： 查《石油化工吊装工作手册》表2-77 σ= = =163.4(Kg/cm2) P:吊装净重,取98吨 h1、h2:焊缝宽度，均为5cm L：焊缝长度60cm 查《石油化工吊装工作手册》表2-32 〔τht〕=1200Kg/cm2 所以σ=163.4＜1200 满足要求。 3.3顶板的选择 式中：Dc—为设备计算直径，取螺栓中心间距2640mm； K—为结构特征系数，查《钢制焊接常压容器》表8-1：取0.25； Pc—为计算压力，按设备200吨计算，顶板受力200t÷4.147㎡=0.048MPa； 〔σ〕t—为许用应力，查《钢制焊接常压容器》：取120 MPa； φ—为焊接接头系数，查《钢制焊接常压容器》：取1 根据氨合成塔框架底版用材料为为Q235B、δ=50mm的钢板，δ=50≥26.4 所以满足要求。 3.4螺栓的选择 氨合成塔顶部密封螺栓螺栓为M105×1000,材料为40GrNiMoA，44套（见下图）。 氨合成塔顶部螺栓 单位mm 因为氨成塔设计压力为15.7MPa，最大工作压力为14 MPa，设备内径为2.4米，设计螺栓时顶盖受力按P=（2.4/2）2×π×104×15.7×10×10-3=7100吨，设备本身重196吨，所以使用的螺栓强度足够。 3.5技术要求 3.5.1螺栓的保护 3.5.1.1本次施工使用设备自带螺栓，施工中使用螺栓的334mm螺纹部分，其余666mm（特别是180mm螺纹部分）作好保护，防止卡环或钢丝绳损伤螺纹。具体做法：螺栓部分用棉纱缠结实，然后用φ133×4的钢管作保护套。 3.5.1.2在起吊瞬间，只有少部分螺栓受力，为确保螺纹不受损伤，现场制作了三个保护卡，选用δ=20的钢板上部焊在δ=50的吊板上，下部紧贴设备。 3.5.2吊耳的角度 根据吊装高度选择吊耳角度（本工程选用81°），保证吊耳不受弯距影响。 3.5.3注意事项 在设计吊耳位置时，要考虑卡环尺寸，因为使用的螺栓和保护套外漏尺寸较大（本工程为φ133×666），吊耳和加强板的施工要考虑设备内径（见图：本工程最小距离为70mm）。焊缝的焊接质量要保证。 4、实施效果4.1降低吊装吊点高度 合成氨装置氨合成