大型吊装中设备吊耳设计与验收.pdf

第35卷第3期
石油工程建设
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大型高装中读
计与验收
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清よ江
(中国石化集团宁波工程有限公司,浙江宁波315207)
摘要:吊耳是设备吊装中的重要连接部件,直接关系到大型设备吊装安全。文章结合工程实际,
提出了在大型吊装工程中,根据吊装设备的具体情況确定吊耳的结构型式和设计承载能力、设置吊
耳的吊点、对吊耳进行加エ制作、对吊耳的焊接质量进行控制和验收等的方法及相关要求。文章进
一步指出:吊耳设计与验收是大型吊装中的关键环节,需根据吊耳设计规范和项目施工实际,做好
设备吊耳设计与验收工作。
关键词:大型设备;吊予装;予耳;设计;验收
中图分类号:TE682文献标识码:B文章编号:1001-2206(2009)03-0049-03
0引言
类。管轴式吊耳适用于较高或较重型立式设备的吊
随着大型设备吊装一体化、专业化的实施,在装,其结构合理、性能优异、使用方便,因此在石
个大型项目中,涉及的大型设备吊装工作量将多油化工工程建设中,管轴式吊耳是立式设备吊装中
达数十台、甚至数百台。目前,大型设备吊耳设计最常见的吊耳型式。本文仅对管轴式吊耳进行介绍。
工作一般都由吊装技术人员来完成。在福建烁油乙2.1管轴式予耳结构型式
烯一体化项目中,80t以上大型设备多达150余
月前,国内管轴式吊耳设计一般都参考原石
台,除进口设备和卧式设备外,均需要由吊装技术油工业部颁发的《起重工操作规程》和原化学工
人员设计吊耳。下面结合该项目吊装实际,介绍大业部烦发的《设备吊耳》两个系列的标准。两个
型设备吊耳的设计与验收。
系列的吊耳结构型式适合国内当时的条件,曾被
1设备相关资料的收集查阅
广泛应用。随着我国经济的高速发展和科学技术
在设备吊耳设计之前,吊装技术人员应根据实的长足进步,管轴式吊耳的制造技术条件和使用
际情况对设备进行分类,向EPC承包商索要平面条件均发生了较大的变化。在这种情况下,吊耳
布置图、设备工程图纸、设备到货计划等相关资设计时应当摒弃老吊耳系列的弊端,而参照国际
料,并保持与EPC承包商的沟通联系,及时掌握上通常的管轴式吊耳型式进行设计,使其结构型
设计变更等重要信息。
式更合理。
认真査阅设备工程图,详细了解设备重量、直
国际上通常的管轴式吊耳管轴内不设筋板,或
径、高度、材质、管口方位、壁厚以及是否热处理为中空式,或设加强环,从加大管径和管轴壁厚方
等重要信息。需要EPC承包商确认哪些内件在设面满足强度条件,显然优于我国老吊耳系列采用小
备出厂前安装,吊装前是否安装劳动保护、附塔管口径薄壁管轴而在内腔加复杂筋板的方式。从管轴
道等。综合考虑主吊车和溜尾吊车的吊装负荷,充长度看,国际上通常以大绳径少股数钢丝绳为前提
分利用项目现有的吊车资源和吊装机索具,做到既条件,将管轴设计得较短,而我国老吊耳系列则以
满足吊装需要,又经济合理。
小绳径多股数钢丝绳为前提条件,不得不将管轴设
2吊耳设计
计得较长。从理论上讲,前者显然更合理;从实际
吊耳可分为顶部板式吊耳(代号TP)、側壁板上看,不必完全依照国外模式,但是应逐步加大钢
式吊耳(代号SP)和管轴式吊耳(代号AX)三大丝绳绳径以减少股数,从而缩短管轴长度。福建炼
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石油工程建设
2009年6月
油乙烯一体化项目大型设备吊耳设计吸收了国际
管轴式吊耳结构型式如图1所示。在不锈钢和
上管轴式吊耳的通常设计理念,并根据项目吊装低温钢等材质的设备与碳钢管轴之间需加垫板,见
实际情况进行了优化,在吊装方案审査时,作为图1(a),在设备和吊耳材质相同时,吊耳可直接
方案中的一个亮点得到了中国石化集团吊装专家焊在设备筒体上,见图1(b)。加强板一般为方形
组的肯定。
或者圆形,见图1(c)和(d)。
容绳长度
容绳长度
(a)管轴焊接在加强板上(b)管轴直接焊在设备筒体上(e)方形加强板型式(A向)
(d)圆形加强板型式(A向)
1.加强板;2.助板;3.内挡板;4.管轴;5.外挡板;6.加强环
1管轴式吊耳结构型式
2.2管轴式吊耳设计相关要求
丝绳磨损较大,应采取适当的保护措施,延长钢丝
吊耳设计的指导思想是承载能力要有足够大的绳的使用寿命,对于大管径吊耳可在管轴上设置自
余量。吊耳的结构应满足自身强度和设备连接的强由转动的轴套,以保护钢丝绳。
度要求。吊耳设计依据国家相关规范进行初步设2.3早耳强度及设备本体处局部应力计算
计,根据初步确定的位置及方位做吊装稳定性、强
局部应力按美国焊接研究委员会WRC-107公
度、局部应力、局部补强、加固、吊耳本身强度等报的方法计算,或者用 ANSYS软件对吊耳焊接处
相关的力学计算,对薄壁、细长塔等特殊设备还应局部应力进行有限元分析。采用WRC-107公报的
做有限元分析,确保吊耳设计满足吊装要求。在满方法计算,因需要通过插值査表估算,计算结果存
足强度、稳定性及吊装能力的前提下,还应吸收国在一定偏差;而用有限元分析,可直观显示最大应
内外吊耳设计的先进技术,优化吊耳设计。
力处及其应力值,能较准确反映实际应力值。目
注意管轴式吊耳的有效容绳长度。吊耳的有效前,基于 ANSYS的吊耳受力分析在工程中得到了
容绳长度应根据吊装所选用的钢丝绳进行确定,容广泛的应用。
绳长度过长,将影响吊耳强度,加大吊耳本体的局2.4吊耳位置的确定
部应力,不利于安全吊装;若容绳长度过小,可能
HG/T21574-1994《设备吊耳》中提到吊耳设
导致钢丝绳无法穿挂,影响正常吊装。根据吊装需置部位及数量:AX型吊耳一般应设置在设备重心
要,容绳长度宜留50~100mn的余量:以90mm1.5m以上,并对称设置两个。从理论上说,主吊
的绳扣为例,绳扣绕1圈,容绳长度在150~180m;耳只要设置在重心以上即可满足吊裝要求。吊耳位
绳扣绕2图、容绳长度在250~300m范围内;置若设置在重心以上靠重心附近,其优点是可以减
绳扣绕3圏,容绳长度在350~400mm范围内。
小溜尾力,则溜尾吊车可以选用较小的吊车级别,
以往采用椸杆吊装时,吊耳都必须设置活动挡但这样的吊耳位置设置存在以下弊端:
圈,但随着吊车的大型化,吊耳设计时一般都很少
(1)需要有较大的吊装场地,设备正面起吊,
考虑设置活动挡圈。在实际吊装过程中,钢丝绳与其头部会顶到吊车臂杆;设备侧面起吊,平衡梁正
吊耳挡板间还存在微小的夹角,在设计吊耳时可根对吊车臂杆,需有较大的作业半径,方可避开平衡
据需要设置活动挡圈。设备吊装翻转过程对主吊钢梁与吊车臂杆的相碰。