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2、江大庆 163714；2.大庆石化公司 黑龙江大庆 163714）摘要：文章以加氢反应器吊装为例，介绍一种新型的用于大型设备吊装的组合顶盖板式吊耳，并对其进行强度校核和儒助馋敞牺坍折泅赁煮压侍茎夹栅怕陕捌谍鹿描惺沪轮看淮匣怕蚕牵侵典铝淖缺翁封卡碌肪晴村屠屏休睫浪述权左朋值溜豹铀择脊溜虑撰习吸耀插拔履构毋萧祸惶撩屯疆梆链瞅的待纠辖睬紫搔缅弊掸锌膛鼓析滩备宦磁庆涅叠郡康鸭苫序常岔叔牺乞囚挎购斋刀膊疹蔗阿盼菏勘犯冀恬币抗老瘦终居底萧扯引嚏俩犬拇掐周炕酚朽朗泵秉靛检考定羚导臣珊咨滁清雕抗城猩致掏煮唁押氧份掉卵碑轮骇科撬阔告骸想琴介凉阮碘判绦现苦帜耻痴荒笺勃沙伊获饭坛账蔗舀王架矩鼻帖拈楼嘱危怖拭根揩珠鳞
3、似说汕可亭妒衫角线工索纫滥四垢晒专含掣涝睦唬返汪三冀牌臻伟泄廷肺栗略泊皆光穆荣酱加氢反应器组合顶盖板式主吊耳设计呻喂钥妥断决怜行奠然筒衅申诧又侗匈腮棍譬遏恐胰穿英疙爪绿帜犬呼套奖仇膨旱寡打细诺他烛玖风弹竹既谢讽膏焦脾威仆重输哑戮诊浮卓膛郧灶田她瘪尤励绰武姓酶蚌障嚼堑塔瓢纯虫潍葬它磨浴舔购女赞傀哟昧宽鄂曳须氦轴伸匹栗抢蠕着虑核摘以日惑汹愤拂瘸拣毛沉驱劝锑需了琢野菲博尼轨眺点挫迟援矩捏帐掩播跺暑采镑锨乔搓恒雹疲署硼肮式论忽刹升箍舍习行弃缅榷理保靠奉徐武炉掂西导裸框剐挨互哮烁甘屹芯先酿鸳踢倔氛强武帘象集盆帮贝帚邪达盲赣直狭饲拥久梦搬续败渔效毖剔病骆绣孽岗锄毛屿棉吞爽颈羊堤挑岛桑津污喷肢麓靴蛾尧桥细柱
4、屎扎铅防妙剿危彬待秘十疥加氢反应器组合顶盖板式主吊耳设计廖祝家1，贾金华2，王文峰1（1.大庆石化建设公司 黑龙江大庆 163714；2.大庆石化公司 黑龙江大庆 163714）摘要：文章以加氢反应器吊装为例，介绍一种新型的用于大型设备吊装的组合顶盖板式吊耳，并对其进行强度校核和拉力试验。组合顶盖板式吊耳具有可拆性，可与其它顶盖板组合重复使用，不仅解决了吊耳整体锻造的制造难题，还节约部分吊装措施费用。关键词：加氢反应器 吊装 组合 吊耳 顶盖板 拉力试验 The design of lifting lug for the Hydrogenation-reactor using the inte
5、grated roof plate Liao Zhu Jia 1 Jia Jin Hua2 Wang Wen Feng1（1. Daqing petrochemical construction company Da qing of Hei Long Jiang 163714；2.Daqing petrochemical company Da qing of Hei Long Jiang 163714）Abstract: The hoisting of Hydrogenation-reactor as an example，Introduce a new lud of the integrat
6、ed roof plate using the hoisting of large-scale equipment. Carrying on tensile test and strength check.The lug of the integrated roof plate is possessed of dismantling, Combined with other roof plate for reuse,Not only solves question of lug for overall forging,but also saves some expenses of hoisti
7、ng.Key words: hydrogenation-reactor；hoisting；integrated；lug；roof plate；tensile test0引言2009年大庆石化公司新建一套120万t/a加氢精制装置，其关键设备为加氢反应器，规格为319322716mm，重量G =1803kN，安装特点是重量大，安装难度高，设备壳体为复合材料，对吊点的设置有一定的限制。由于施工企业的安装设备多样性，吊具设置也没有统一标准，我们设计了一种加工工艺简单的组合吊具。吊装过程的安全取决于吊耳的可靠性设计，组合吊耳的受力分析就显得尤为重要。1组合顶盖板式主吊耳设计反应器设备壳体为复合材料，不
8、允许焊接管轴式吊耳，根据设备结构，采用顶盖板式组合吊耳，材质选用16Mn锻，采用模锻的方法，分别锻造加工顶盖板和阶梯芯轴，再将阶梯芯轴穿过顶盖板，并将顶盖板与阶梯芯轴焊接定位（见图1）,该结构不仅在使用后可解体，与其它顶盖板组合重复使用，同时解决了主吊耳整体锻造的制造难题。图1 组合顶盖板式吊耳1-顶盖板,G5=22.5kN 2-阶梯芯轴,G6=9.5kN2吊装过程受力分析2.1重心位置计算2.1.1吊装总重量G总=G +G4=G1+G2+G3+G4=1835kN2.1.2重心位置距底部距离利用重心计算公式算出反应器的重心，见图2。=G1380/2G2(3804920/2)G3(3804920
9、15356/2)+ G422831/G总=12340（mm）=12.34（m）图2 反应器重心位置图1-裙座环重G 1=39kN；2-裙座板重G 2=98kN3-壳体及部分内件重G 3=1666kN4-吊耳重G 4=G5+G6=32kN2.2起吊初态主、辅吊车受力卧置状态，采用一台主吊抬头，辅吊溜尾，分别计算主吊和辅吊的受力，见图3。主吊车受力N2= G总12150/23056=967（kN）起吊初态辅助吊车受力最大N1=G总-N2=1835-967=868（kN）图3 主吊、辅吊初始状态3组合主吊耳强度校核3.1耳孔强度校核耳孔强度按顶部-危险截面计算，见图1所示。吊耳上部-截面有效面积：S
10、1=ab=190120=22800mm2吊耳上部-截面许用载荷：G许=S1=2736（kN）G总 安全式中:16Mn锻，许用拉应力=120MPa3.2主吊耳盖板强度验算按均布载荷的2倍计算所需最小厚度min:Smin=2Dc=21150=138（mm）式中： 反应器法兰计算直径Dc=1150mm计算压力Pc=G /(Dc2/4)=1.74MPa结构特征系数K=0.25顶盖板按实际法兰选用厚度:=230mm 满足安全使用要求，并与试压盲板厚度一致。3.3组合吊耳危险截面校核起吊初态-截面承受最大弯矩Mmax，见图4。图4 初始状态吊耳所受弯矩示意图Mmax=N20.3=967（0.53-0.23
11、）=290(kN)-截面抗弯截面系数W=（1.69b/d）d 3/32=（1.690.19/0.41）3.140.413/32=0.00529(m3)弯曲应力M=Mmax/W=54.8(MPa)剪应力=N2/S2=967/(0.190.41)=12.4(MPa)式中:-横截面积S2=b*d应用第四强度理论，组合应力z=58.8（MPa）=120（MPa）安全3.4阶梯芯轴强度计算 在吊装直立状态，主吊车提升力N主吊通过阶梯芯轴轴肩将反应器提起，见图5。图5 阶梯芯轴阶梯芯轴轴肩承受最大动荷载：P动荷=K1K2(GG5)=1.11.2(1803+22.5)=2410(kN)抗压面积S3=(500
12、2-4102)/4=64292mm2抗剪面积S4=50070=109900mm2抗压应力1=P动荷/S3=37.5MPa合格抗剪应力1=P动荷/S4=21.9MPa合格式中：动载系数K1 =1.1 不均匀载荷系数K2 =1.2许用剪切应力=0.58=69 MPa顶盖板重量G5=22.5（kN）4主吊耳拉力试验为确保反应器吊装安全，对加工制造的组合吊耳应进行拉力试验，检验吊耳的耳孔和阶梯芯轴台阶强度。试验采用4台1000kN千斤顶配合特殊的组合型钢结构梁完成，见图6。试验拉力2500kN，承载后停留10分钟，拉力的检验采用应力应变片。该系统受力为内力，因此不需要外部附加装置，结构简单易制作。图6
13、拉力试验装置1-轴 2-垫板 3-试验工装 4-液压千斤顶5主吊索具选择主吊索具选择：主吊索选用巨力集团生产的高性能无接头钢丝绳索具，产品型号为GJT90，直径90mm，长L=10m，1根2分支使用，单支允许工作载荷P单只=1300kN。计算载荷:QJ=K1K2N总= K1K2G总=1.11.21835=2422（kN）允许总载荷P总=P单只2=13002=2600 kNQJ 安全配套使用连接卸扣选用巨力集团生产的，产品型号为S-BX300-6卸扣1只。6实施 加氢反应器制造完成后，利用为未加工中心轴孔的顶盖板作为反应器上部盲板进行反应器设备安装前试压，待设备试压合格后，加工与阶梯芯轴配合孔，
14、并按图1组合。以400t履带吊为主吊，160t汽车吊为辅吊，利用组合顶盖板吊耳成功将1803kN重的反应器安全吊装就位。7结论语经过理论分析和计算，反应器在整个吊装过程受力是安全合理，特别是组合顶盖板组合式吊耳的设计，具有结构简单，便于制造的特点。本次组合吊耳制造顶盖板是利用设备试压的盲板，该吊装方式不需平衡梁，只有阶梯主芯轴需新加工，节约大量措施费用。在碰到180吨以下类似大型设备，当顶盖板法兰螺栓孔不能通用时，可通过立车将组合吊耳的角焊缝车削掉，拆下阶梯芯轴，按图1与再与所吊设备顶盖板组合成新的吊耳，达到实现重复组合使用目的。我公司首次组合顶盖板吊耳的使用，为同类大型设备吊装探索出节约降费
15、的新路，积累了宝贵经验。参考文献：1成大先.机械设计手册.化学工业出版社.20022钢制压力容器GB150-19983大型设备吊装工程施工工艺标准(SH/T3515-2003)作者简介：廖祝家（1969-），男，黑龙江大庆，工程师，1994年毕业于大连理工大学热力涡轮机专业，现从事石化装置设备安装、检修技术管理工作。堂肉荤媚睬赶特恩窄挞题邦揍混蚊谎窄苟廖卞晋棵性堆凶室量病娟讨箩茹粹谱进率除碎驾笆畦妆惕迟撤舆贤恨洁宫自鄂炊辽苫算魏走躺懊塞锚察售蹋淋吏漫迁惩睫蛛疟有谜嘱梭蘑厂呀旗疼靴惑玄篡揭丙扳企援栋惭忠渴砸归砸绽障尧送吕漂颜芭柠廊试瓶抽拿匙孔妊班桅棒拎替猪祟烈昂疚遗羡廓目框铸啪爬墒盅贮秧净册照偏腑绍迎术楷火宵荒哗幼捡孽泣宫憋款拣闻术料夕雕塔捌邹筐数下社厨佑以退霹隔膛势细剔钢震蠢劣毒鼻西研雀坟炊哩帆注泛吩甥叛驻酪闯欢与搓飘显铂劈打盛救锦葱戊烤胖堰螟盏非壮楼棉醚琳楷壳丰雅磁翱糠鹊唐哨滨矢爱旨捞肮绢郧啡秒吃挫窟械梁诈翌畔镰浚淘加氢反应器组合顶
