管式吊耳设置处设备筒体内局部应力计算方法.docxVIP

图 1 设备水平状态受力示意图管式吊耳设置处设备筒体内局部应力计算方法方玉海 中国寰球工程公司 北京 100029摘 要 根据规范及《WR C- 107》等资料，介绍了管式吊耳设置处设备筒体内局部应力的计算方法，通过实例介绍了借助Ex ce 图 1 设备水平状态受力示意图 管式吊耳设置处设备筒体内 局部应力计算方法 方玉海 中国寰球工程公司 北京 100029 摘 要 根据规范及《WR C- 107》等资料，介绍了管式吊耳设置处设备筒体内局部应力的计算方法，通过实例介绍了借助 Ex cel 计算表格优化吊耳设计的方法。 关键词 大型设备 吊装 吊耳 局部应力 WR C- 107 文章编号 1672- 9323（2011）05- 0051- 04 中图分类号 T U 17 文献标识码 B 以及吊装实际情况，给出了管式吊耳设置处设备筒体内局部应 力的计算方法。 本文详细介绍了管式吊耳设置处设备筒体内局部应力的计 算方法并用算例介绍了设计吊耳时对吊耳、补强板和设备各尺 寸参数的修正方法。 2 计算方法 管式吊耳当设备处于水平状态或竖直状态受力情况见图 1、2。 1 概述 石油化工装置中的许多设备，特别是大型的塔器、反应器等 需要设置管式吊耳进行吊装。《设备吊耳 H G/ T 21574- 94》中给 出的管式吊耳设置处设备最小壁厚条件在实际中常常不能满 足，且给出的设备直径最大为 4000mm；新规范《化工设备吊耳 及工程技术要求 H G/ T 21574- 2008》增加了管式吊耳设置处加 厚段设计条款，并将设备直径扩大至 6000mm。 天津石化常减压装置的闪蒸塔吊耳设置处要求最小壁厚为 48mm，而设备壁厚仅为 18mm，设计吊耳的时候闪蒸塔的制造 已接近完成，见表 1，稳定塔吊耳设置方式在规范中空缺。同样 地，四川石化乙烯装置丙烯塔一段吊耳设置方式在规范中空缺。 除此，尚有许多设备的吊耳设置参数在规范中查不到。 《H G/ T 21574- 2008》对管式吊耳设置处筒体的最小壁厚和 对补强板的最小厚度提出条件是为了防止吊装过程中吊耳设置 处筒体内的局部应力对设备本体造成损坏。为确保这些在规范中 查不到吊耳设置参数的设备在吊装时不会因吊耳设置处筒体内 的局部应力对设备本体造成损坏，作者根据《H G/ T 21574- 94》、 《H G/ T 21574- 2008》和《Lo cal Str ess in Sph er ical and Cy lin- dr ical Sh ells due to Ex ter nal Loadings 》（以下称《WR C- 107》） 表 1 设备参数与规范要求对比 要求 51 石油化工建设 2011. 05 设备参数（mm/ t） GB/ T51274- 2008 规范要求（mm/ t） 设备名称 设备规格 重量 t 吊耳处 直径 吊耳处 壁厚 吊耳 形式 吊耳 直径 单个吊耳 吊重 最小壁厚 闪蒸塔 φ5200/ 6200×31650 170 5200 18 AXC 800 85 48 稳定塔 φ2600/ 3600×49200 186 2600 22 空缺 空缺 空缺 空缺 丙烯塔一段 Φ6800×37670 340 6800 54 空缺 空缺 空缺 空缺 图 2 设备竖直状态受力示意图吊装工程专栏Focus: Heavey Lifting Works其中：Rm 为设 图 2 设备竖直状态受力示意图 吊装工程专栏 Focus: Heavey Lifting Works 其中： Rm 为设备筒体半径；T 为设备筒体厚度；r0 为附件半径。 计算吊耳与补强板和设备筒体焊接处 2. 1. 1 或 2. 1. 3 局 部应力时，补强板厚度计入筒体厚度；计算补强板与设备筒体 焊接处 2. 1. 2 或 2. 1. 4 局部应力时，筒体厚度仅为设备筒体厚 度本身。 计算吊耳与补强板和设备筒体焊接处 2. 1. 1 或 2. 1. 3 的局 部应力时，附件半径为吊耳半径，计算补强板于设备筒体焊接处 2. 1. 2 或 2. 1. 4 局部应力时，附件半径为补强板半径。 3. 2 查《WRC- 107》得出吊耳焊接处和补强板焊接处的内力参数 F ig. 1A 至 F ig. 4C 是《WR C- 107》中的 14 张图。 F ig. 1A 至 F ig. 2C- 1 每一张图由 γ 和 β 可确定一个内力 参数。 由 14 张图可得到 16 个内力参数。吊耳与设备筒体焊接处 以及补强板与设备筒体焊接处共得到 32 个内力参数。 3. 3 计算荷载参数 起吊时设备处于水平状态，受力可简化为向上的环向荷载 FH、因钢丝绳与吊耳轴线间的夹角而产生的径向荷载 P