吊耳计算书

大中型设备吊装工艺计算书 附录5、大中型设备吊装工艺计算书：

1.1、T2101有关吊装技术参数 设备规格 设备吊装重量 φ2400/φ3000×39459 设备壳体材质 82t+25ｔ 设备组合重心位置 （离下端口距离） ？ 18m（估计） 1.2、T2101抬头状态的受力计算(参见设计图)

T2101抬头时溜尾吊车吊钩受力F2 T2101抬头时主吊车吊钩受力F1

F1=G-F2=107-56.5=50.5t

F2?107000?19000?56.5t19000?1700 1.3、水平吊装状态时筒体弯曲应力计算：

水平吊装状态时简体弯曲应力就对这台设备进行校核计算。经计算： h=17m（重心位置到溜尾吊耳距离）。

?maxMmax?min.H2 ??2W6.28Di.S.(H?h)(cm) Di?240(cm) 将：?min?107,000(kg) H?3600S?1.6(cm) h?1700(cm) 代入上式得：

?max 107000?(3600)22??1261(kgf/cm)26.28?(240)?1.6?(3600?1700)1261?10N62?()?126.1?10(N/m) ?4210m?126.1(MPa)

查GB150-98得：16MnR???16mm?在?200C时的许用应力?s?345(MPa)

????345?230MPa

1.5则：?max?133.1MPa?????230(MPa) 满足强度要求安全，所以水平吊装时，按吊装塔顶时塔体并不弯曲。 1.4、设备壳体上局部应力的计算

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大中型设备吊装工艺计算书 水平吊装状态时塔体吊耳焊接处的应力计算：

tMdRM

lF1/2F1/2主吊耳受力图

主吊力：F1?50500(kg) 溜尾力：F2?G?F1?56500(kg)

在主吊力F1的作用下对设备壳体产生的应力计算如下：

0.5Rm0.5?1200??686 0.8750.8750.438d0.438?720????0.263(式中d为吊耳补墙板直径）

R1200R1200????75

t16F50500?160?4040000(kg?mm)?40400(N?m) 力矩：M?1???22 d?式中：?为主吊力相对于筒体外缘的力臂单位mm，按??160mm计算 根据??0.263和??75查有关表得（利用中间插值法）：

M?(R?)M(R?)?0.058 x?0.025 McMcN?(R2?)Nx(R2?)?2.2 ?6.2 McMc(N?m) R?1.2(m) ??0.263 代入以上四式得： 将M?39840M??0.058?M40400?0.058??7425(N?m/m) R?1.2?0.263M40400?0.024??3073(N?m/m) R?1.2?0.263Mx?0.024?2

大中型设备吊装工艺计算书 N??2.2?M40400?2.2??234685(N/m) 22R?1.2?0.263M40400?6.2??661414(N/m) R2?1.22?0.263Nx?6.2?上式中：M?，Mx，N?，Nx 分别为在周向力矩M 作用下产生的周向弯矩、纵向弯矩、周向薄壳力、纵向薄壳力。

因此，由M?，Mx，N?，Nx 可以计算出吊耳根部设备薄壳体的应力值。 （1）吊耳上部环向：

内表面：

??内＝?N?6M??2346856?7425?2????14667813?174023438 2t0.016t0.016N?159355625m2?159(MPa)

外表面：

??外＝?N?6M??2346856?7425?2????14667813?174023438 t0.016t0.0162N??188691251m2??189(MPa)

（2）吊耳上部纵向：

内表面：?x内＝Nx6Mx6614146?3073?2???41338375?72023438 t0.016t0.0162?113.3(MPa)

m2N6M6614146?3073??41338375?72023438 外表面：?x外＝x?2x?2t0.016t0.016N2??30.7(MPa)??30685063 mN?113361812

（3）吊耳下部环向

内表面：??内＝N?6M?2346856?7425?2???14667813?174023438 t0.016t0.0162??159(MPa)

m2N6M2346856?7425??14667813?174023438 外表面：??外＝??2??2t0.016t0.016N2?189(MPa) ?188691251m3

N??159355625大中型设备吊装工艺计算书 （4）吊耳下部纵向：

内表面：

Nx6Mx6614146?3073?2???41338375?72023438 2t0.016t0.016N2??30.7(MPa)??30685063 m?x外＝

外表面：?x内＝Nx6Mx6614146?3073?2???41338375?72023438 2t0.016t0.016N?113361812m2?113.3(MPa)

所得结果负值“-”表示受压，正值“+”表示受拉。

经计算，水平状态时吊耳根部设备壳体所受的其他应力值均未超出

16MnR??s?345MPa???16mm??材质的许用应力????起吊安全。

设备吊装竖立后吊耳根部壳体的应力计算：

G/2管式吊耳345?230MPa，所以水平1.5G/2管式吊耳lG=107000kg吊耳受力简图M?

G107000?l??160?8560000(kg?mm)?85600(N?m) 22??0.263，??75 根据?,?查表得：

M?(R?)M(R?)?0.0094； x?0.013 MlMlN?(R2?)Nx(R2?)?4.8； ?2.4 MlMl4

大中型设备吊装工艺计算书 将 M?85600(N?m) R?1.2m ??0.263 代入各式得：

M??0.0094?M?2550(N?m)

mR?Mx?0.013?M?3530(N?m)

mR?N??4.8?M?1084918(N) 2mR? MNNx?2.4?2?542459()mR?

以上M?,Mx,N?,Nx分别为在纵向力矩作用下在设备壳体上产生的周向弯 矩，纵向弯矩，周向薄壳力，纵向薄壳力。则: (1)吊耳上部壳体所受的环向应力：

内表面：

??内＝?N?6M??10849186?2550?2????67807375?59765625 t0.016t0.0162N??8041750m2??8.04(MPa)

外表面：

??外＝?N?6M??2??67807375?59765625 ttN??127573000m2??127.6(MPa)

（2）吊耳上部壳体所受的纵向应力：

内表面：?x内＝Nx6Mx5424596?3530?2???33903688?82734375 t0.016t0.0162N?116638063m2?116.6(MPa)

外表面：?x外＝Nx6Mx?2?33903688?82734375 ttN?48830687m2?48.8(MPa)

（3）吊耳下部壳体所受的环向应力

内表面：??内＝N?6M??2?67807375?59765625 tt5

大中型设备吊装工艺计算书 根据?,?查表得：

M?(R?)M(R?)?0.0099； x?0.019 MlMlN?(R2?)Nx(R2?)?4.8； ?2.3 MlMl将 M?36000(N?m) R?1m ??0.263 代入各式得：

M??0.0099?M?1355(N?m)

mR?Mx?0.019?M?2600(N?m)

mR?N??4.8?M?657034(N) 2mR? MNNx?2.3?2?314829()m R?以上M?,Mx,N?,Nx分别为在纵向力矩作用下在设备壳体上产生的周向弯 矩，纵向弯矩，周向薄壳力，纵向薄壳力。则: （1）吊耳上部壳体所受的环向应力：

内表面：

??内＝?N?6M??6570346?1355?2????41064625?31757813 2t0.016t0.016N??9306812m2??9.3(MPa)

外表面：

??外＝?N?6M??6570346?1355?2????41064625?31757813 2t0.016t0.016N??72822438m2??72.8(MPa)

（2）吊耳上部壳体所受的纵向应力：

内表面：?x内＝Nx6Mx3148296?2600?2???19676813?60937500 t0.016t0.0162N?80614313m2?80.6(MPa)

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大中型设备吊装工艺计算书 外表面：?x外＝Nx6Mx3148296?2600?2???19676813?60937500 t0.016t0.0162N??41260687m2?41.3(MPa)

（3）吊耳下部壳体所受的环向应力

内表面：??内＝N?6M?6570346?1355?2???41064625?31757813 t0.016t0.0162N?9306812m2?9.3(MPa)

外表面：??外＝N?6M?6570346?1355?2???41064625?31757813 2t0.016t0.016N?72822438m2?72.8(MPa)

（4）吊耳下部壳体所受的纵向应力：

内表面：?x内＝Nx6Mx3148296?2600?2???19676813?60937500 2t0.016t0.016N??41260687m2?41.3(MPa)

外表面：?x外＝Nx6Mx3148296?2600?2???19676813?60937500 t0.016t0.0162N?80614313m2?80.6(MPa)

所得结果负值“－”表示受压，正值“+”表示受拉。

经计算，竖直状态时（即塔体吊直后）吊耳根部设备壳体所受的所有应力值均未 超出20R材质?s??s?245MPa???20mm??的许用应力????全。

6.5、主吊耳强度校核

由于吊耳在设备直立时所受的力最大，为此以设备直立后所受的力作为强度校核的依据。

所有材质为20＃，吊耳管轴壁厚δ=10mm，吊耳其他组件厚度选用见设计图：

245?163.3MPa，安1.5?S?245(MPa)，许用应力???＝245?163.3(MPa)。 1.5角焊缝系数按?a?0.7考虑，则焊缝处的???焊＝????0.7?114.3(MPa)。 吊装动载综合系数取k=1.2，吊耳按30t/只进行强度校核。吊耳的受力简图：

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大中型设备吊装工艺计算书 Fvl 经向载荷:

FV?30?1000?10?1.2?360000(N) 由于用平衡梁吊装，横向载荷为0N，即

FH?0(N) 径向弯矩（力矩）：

M?Fv?l?360,000?150?5.4?107N?mm

为简化计算过程，吊耳筋板暂不列入计算范围，按没有筋板时考虑，若没有筋板时强度满足安全要求，有筋板时显然更满足安全要求。

吊耳管轴横截面积:

A??4(2732?2532)?10520(mm2)

吊耳抗弯截面模数：

d4?2534?3W?(D?)?(273?)?(20346417?15007883) 32D3227332?5338534(mm3)?3吊耳根部受到的最大弯曲应力： ?maxM5.4?107???101.2N?101.2(MPa)????焊＝114.3(MPa)

mm2W5338534吊耳轴向压应力： ?1A??FH组合应力： 吊耳上根部：

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A ?（0MPa）大中型设备吊装工艺计算书 ?L上???max??1A??101.2?0??101.（2MPa）????焊

吊耳下根部：

?L下??max??1A?101.2?0?101.（2MPa）????焊

说明：经向载荷FV对吊耳根部上半部分产生压应力，下半部分产生拉应力。

由FV产生的吊耳管轴根部的剪应力：

?＝Fv360000??34.2N??焊?68.5~91.4(MPa) 上2?34.2(MPa)??mmA10520式中，根据材料力学，对于塑性材料，有

???＝?0.6～0.8?????＝97.9～130.6(MPa)

考虑到焊接因素，实际

???焊＝0.7?????68.5~91.4(MPa)

因此，主吊耳本身强度也满足要求，安全。

6.6、溜尾板式吊耳强度校核

溜尾吊耳材质为Q235B，板厚δ=30mm，

＝相应?S?235(MPa)，许用应力???235?156.7(MPa)。 1.5＝?0.6～0.8?????＝94～125.4(MPa) 相应的许用剪应力为：???角焊缝系数按?a?0.7考虑，则焊缝处的???焊＝????0.7?109.7(MPa)。

30R18030B200B2020δ＝30C 260C

按正向受力F2=20.8t=208000（N）进行强度校核。

开孔处截面的剪应力：

F220.8?104 ????56(N/mm2)?56(MPa)????

A30?1302?40249

大中型设备吊装工艺计算书 B-B截面的拉应力为：

?B?B?20.8?10000?43.3(MPa)?????156.7(MPa)

30??260?80?C-C截面的拉应力为：

20.8?10000?C?C??26.7(MPa)????焊＝0.7?????109.7(MPa)

30?260 结论：溜尾板式吊耳也满足强度要求，安全。

7、反应器R1001和R1002提升盖强度校核

舟山加氢项目中的两台反应器R2101和R2102采用提升盖进行吊装安装，由于反应器R2101和R2102顶部法兰尺寸相同，所以采用同一提升盖进行吊装安装，两台反应器中R2101比R2102重，所以仅对吊装反应器R2101时的提升盖强度进行校核，若强度满足要求，则必满足吊装反应器R2102时的强度要求。具体计算如下：

§7.1、提升盖构造

提升盖的结构如图1-1所示

反应器R2101/R2102提升盖主视图反应器R2101/R2102提升盖俯视图

图1-1

§7.2、提升盖吊耳板的强度校核 §7.2.1、设备呈卧态时

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