塔式容器用轴式吊耳的校核计算.pdf

第46卷第4期
化工设备与管道
Vol 46 No 4
2009年8月
PROCESS EQUIPMENT& PIPING
Aug-2009
塔式容器用轴式吊耳的校核计算
酴强,宋才华,玉明
(1.中国纺织工业设计院,北京100037;2.桐昆集図股份有限公司,浙江桐乡314500
摘要:明塔式容器予耳校核计算的重要性,并通过对塔式容器予装过程中的两种危险状态的受力分析,给出吊
耳、设备本体及焊缝的强度计算方法及校核条件,
关键词:轴式予耳;塔式容器;吊装;校核计算
中图分类号:TQ053.5
文献标识码:A
文章编号:1009-3281(2009)04-0009-04
Calculation of Axial Lifting Lug for Vertical Vessel
CHEN Oan
SONG Cai-ht
WANG Yao-mii
1. China Textile Industrial Engineering Institute, Beijing 100037, China
2. Tongkun Group Co. Lid. Zhejiang Tongxiang 314500, Chine)
Abstract The importance of checking the lifting lug on vertical vessel was described in this aricle. Through the load analysis for
vertical vessel under two dangerous conditions during the hoisting process, the caleulation methods and checking requirements for lifting
lug, shell of vessel and welding zone were presented
Keywords: lifting lug; vertical vessel; hoist; calculation and check
对于石油化工塔式容器,常采用焊接吊耳起吊本文。
设备,对于吊耳的选用及其型式,可以参照HG/T
焊缝二
215742008《化工设备吊耳及工程技术要求》选
择,也可以根据实际施工情况由设计人自行设计。
焊缝
当选用标准吊耳超出标准规定的要求或者自行设计
时,需要根据吊耳和设备在整个吊装过程中的受力
状态进行校核计算,确保吊耳及设备本体的安全可
靠性。但实际上在此类设备的设计中,设计人往往
忽视了吊耳和设备的核算,为工程施工埋下隐患,本
文将就这一问题进行讨论,给出吊耳、设备本体及吊
耳与筒体焊缝的计算方法和校核条件。
确定吊耳的结构型式
图1AKA型轴式吊耳结构简图
设计或选用吊耳时,一般根据设备的型式、
质量、外形尺寸等条件确定吊耳的型式,初定吊耳2确定吊装过程中的危险工况
的几何尺寸,然后再进行全面的校核计算。对于
在设备的整个吊装过程中,吊索与竖直方向的
重型直立设备,轴式吊耳因其结构简单、吊装方便、
受力情况较好,所以使用频率较高。轴式吊耳可分收稿日期:00
为三种型式,详见HC/T21574,即AXA型、AXB型、作者简介:强(1980~),男,河南省光山县人,工程师。从事压力
AKC型?。本文以AXA型为例进行讨论,其结构
容器设计,有多年PET、TA等化工装置设备设计工作
如图1所示。其他型式吊耳的计算过程可参照
经验。
化工设备与管道
第46卷第4期
夹角a在HC/T21574中被限制在15°之内,吊装只有吊索在水平方向的分力和风载荷,如果设吊索
状态如图2所示。在设备处于水平状态刚起吊的时作用在吊耳上平衡风载荷的力为F,则由力矩平
候,设备所受外力产生的弯矩处在最大状态;而当设衡得
备完全直立且尚未落在基础上时,设备所受的外载
荷达到最大状态。因此根据吊耳承受的外力状态,
对吊耳进行载荷分析时,选取两种极端的危险工况式中一设备的总高,mm;
进行计算,即水平刚起吊时和完全直立尚未落在基
-吊耳至设备桾座底面的距离,mm
础上时的状况
设备起吊时,吊索受拉,可按F只作用在一个
吊耳上进行考
竖直方向上的力如图3所示,如果设作用在单
个吊耳上平衡重力的力为Fc,则
吊装力垂直分力
垂直分力
装力
≤15
式中H一设备重心至桾座底面的距离,mm
水平分力
水平分力
图2吊装状态
3校核计算
对于塔设备两种极端危险工况校核计算,可
为吊耳的强度校核、设备本体的强度校核、焊缝强度
校核以及局部应力校核。在设备刚起吊位于水平状
m皿
态时,由于设备受到地面支反力的作用,此时吊耳受
力并没达到最大;而此时由于设备水平放置,其所受
风载竹也比较小,因此可只考虑设备本体强度的校
核。在设备完全直立未落在基础上时,此时吊耳承
受设备质量及风载,其受力达到最危险状态,故此时
考虑吊耳的强度校核、焊鏠强度校侫及筒体的局部
应力校核。
图3设备竖直方向受力及剪力、弯矩
3.1设备刚起吊位于水平状态
在这种状态下,设备承受的载荷有:设备自身的
而通常考虑到起吊时的惯性力和载荷不均匀等
重力G,作用在设各裙座底板处的地面支反力F1,
情况会引入一个系数,所以实际吊索作用在吊耳上
吊索对设备的起吊力F3,水平风载荷Px。
平衡重力的力Fc为
3.1.1风载荷的确定2
水平风载荷可按JB/T4710-2005《钢制塔式式中C一考虑惯性力和载荷不均匀的过载系
容器》,即
数,可取1.4。
P1=K1K2qd/1D。x106
那么已知吊索与竖直方向的夹角为,则吊索
∑
作用在吊耳上的力F2为:
上式中各符号说明見JB/T47102005《钢制
塔式容器》。
coso sine
3.1.2吊耳载荷的确定
由上式可以得出吊索作用在吊耳上的沿吊耳轴
此状态下吊耳通过吊索作用的力要平衡水平风、向的载荷F为
载荷和设备自身的重力。而水平方向设备所受的力
片=F2sine
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