大型设备吊装用吊盖有限元分析和应用实例.pdfVIP

10一 ■论文广场 石20油13和年化第工设备 一 16卷 大型设备吊装用吊盖有限元分析与应用实例 马寅 ，张新峰 ，焦博 ，黄峰 (1．中石化第十建设有限公司，山东淄博 252000) (2．大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116024) (3．中化泉州石化有限公司，福建泉州362103) [摘 要] 吊盖广泛用于石化设备的吊装工程 中。针对如何确定吊盖的校核工况，本文提出了一种利用解析计算与有限元分 析相结合的方法对吊盖进行分析计算，确定了吊盖有限元分析时载荷施加方式，并进行了实例对比，证实该方法合理可行。 [关键词]设备吊装；吊盖；有限元分析；应用 随着我 国石化工业 的快速发展，石化设备 的生产能力和制造规模不断加大，为缩短设备安 装周期，减少人员高空作业，大型设备多采用整 体 吊装方式。为确保 吊装安全，需在实施 吊装前 制定完备的吊装方案，包括起重 吊装工艺和 吊索 吊具强度分析。吊盖因其 占用空间小、起重能力 强等特点被广泛用于石化反应器设备的吊装工程 中。在设备 吊装过程 中，设备从水平状态被旋转 至竖直状态，在此过程 中吊盖的受力随时在变 化，且 吊盖根部过渡处结构复杂，应力较大，加 之 吊装 中的冲击作用，其安全性越发受到重视 。 传统的计算方法 比较简单，凭经验选取危险工 况，进行常规的弯 曲应力、拉应力校核，计算工 图1 吊装现场图 况不全面，存有一定安全隐患。本文提出一种利 用解析计算求解 吊盖最危险工况，再对最危险工 况进行有限元计算分析的方法，可得到 吊盖应力 的分布情况。 ＼醯 ／ ，／ 1工况确定方法 首先需确定吊装过程中的危险工况。如吊装 一 加氢裂化反应器，吊装采用 吊盖和溜尾 吊耳相 结合的方式。已知设备总重为G，吊盖耳孔距溜尾 蚴 一萋 j，： 吊耳耳孔距离L，即设备总长度为L，设备重心距 溜尾 吊耳距离L。，溜尾 吊耳孔距设备中心的距离 为H。图I为中化泉州石化有限公司1200万吨／年炼 图2 设备抽象模型示意图 油项 目第一反应器 吊装现场 图片，图2为设备抽象 模型示意图。 简单，吊装起始时设备被水平 吊起，吊盖根部所 受弯曲应力较大，吊装结束时设备被竖直吊至相 设备在 吊装过程中，可分为吊装起始、旋转 应位置，吊盖所受载荷为最大载荷。在 吊装过程 过程和 吊装结束三个阶段。在整个 吊装过程中吊 盖承受力比较复杂，包括弯曲应力、拉应力和剪 作者简介：马寅 (1962一)，男，浙江长兴人，大学本科，高 切应力。而 吊装起始和结束时吊盖受力相对比较 级工程师。中石化第十建设有限公司重机分公司副经理 ，总工程 师。 第1期 马寅等 大型设备吊装用吊盖有限元分析与应用实例 一 ． 中，假设设备与水平面角度为0，由力矩平衡得 拉应力： =