高桥反应器吊装工艺计算书课件

1、SINOPEC TCC中国石化集团股份有限公司上海高桥分公司140万吨/年加氢裂化装置反应器吊装计算书1. 反应器吊装工艺计算1.1 有关吊装参数反应器有关技术参数序号名 称位 号规 格（mm）总重量（t）可拆卸内件质量（t）反应器净量G1（t）重心位置（m）1加氢精制反应器R31014257(Do)28677221/605742455014.72加氢裂化反应器R31024247(Do)29818216/606364858815.4由于加氢裂化反应器比加氢精制反应器重，以加氢裂化反应器R3102的吊装进行受力计算和强度校核。有关重量参数反应器净重 G1=588（t）吊钩重量 G2=39（t）连

2、接件重量 G3=4（t）钢丝绳重量 G4=2（t）提升盖重量 G5=9（t）吊装总重量GG = G1 + G2 + G3 + G4 + G5=588+39+4+2+9=642（t）1.2 反应器的重心计算反应器结构尺寸及受力图 反应器加提升盖后的重心位置距离反应器底部的距离X为：1.3 反应器抬头状态的受力计算反应器吊装时受力分析图受力分析反应器抬头时起重机（吊车）吊钩受力P反应器裙座支反力FF = G-P=598-307= 291（t） 尾排摩擦力QQ = .F式中： 滚动摩擦系数=0.05 Q = .F =0.05291= 14.55（t）反应器临界角1.4 主吊绳套的选择与计算 主吊绳套

3、选用70-861+FC，抗拉强度为1870Mpa的钢丝绳，其破断拉力为278000Kg，长度为100m，14股受力，主吊绳套的安全系数为1.5 滚杠计算钢排规格钢排规格为：7500600400（mm）滚杠规格和数量滚杠采用规格为12712mm的无缝钢管，滚杠受力时钢排长度按5米考虑，每边摆放n=20根，相邻两根间距为250mm。每根承受的载荷为：计算长度：滚杠材质为：20#钢 = 1550（Kg/cm2） = 1000（Kg/cm2）几何尺寸截面特性按曲梁计算，截面尺寸见下图： a=R-R1=h/2=1.2/2=0.6（cm）R/a=5.15/0.6=8.58查表得：k=0.0047e=K.R

4、=0.00475.15=0.024 （cm）h1=0.6-0.24=0.576 （cm）h2=0.6+0.24=0.624 （cm）r=5.15-0.024=5.126 （cm）内力MB=MB1 = MB2 = 0.3183Ni.R=0.31837.2751035.15 =1.19104（Kg.cm）MA=MA1 = MA2=0.1817 Ni.R=0.18177.2751035.15 =6.808103（Kg.cm）内力图如下图示 强度计算结论经计算，滚杠满足强度要求。2. 1250t吊车路基板设计计算书2.1 设计条件载荷条件（*）履带下全部路基板承受的总载荷按78m主臂、20m工作半径超

5、级提升配重200t、吊装负荷624t的工况下计算约为2000t。全履带接地长度13.3m，履带接地宽度1.7m/单边。根据CC8800主设计师介绍的经验，将整条履带均分为前后两部分，前半部分再均分为3等分，当臂杆方向与履带方向平行且整车重心在距回转中心第一个1/3段时，即距离回转中心在2.2m范围内时，认为支反力沿整条履带均布，在第二个1/3段时，即距离回转中心在2.2m范围之外时，认为支反力沿前半段履带均布。根据对部分工况下整车重心的估算，重心最靠前的情况重心位置约在第二个1/3段的中部。经对（*）所设定的工况进行整车重心估算，在前部且距离回转中心为2.6m，在第二个1/3段，因此，按半履带

6、承重。接地压强 以接地压强的1.1倍作为最终设计条件，即 按另外一种模式计算履带接地压强，计算简图见右下图。 ，得：经整理，得：由 得：将 代入上式并整理，得：将（1）、（2）联立，有：解以上方程组，得： 履带折算接地压强为：按该计算模式与按上页所用计算模式所得的结果基本吻合，判断计算方法可靠。当臂杆方向与履带方向呈45角度时，计算简图见下图。则半履带的线载荷为：履带接地压强为：p，=139/1.7=82（t/m2）不大于前面计算出的p和pmax 。当臂杆方向与履带方向垂直时，臂杆一侧履带的线载荷为履带接地压强为：也不大于前面计算出的p和pmax 因此，按臂杆方向与履带方向平行的情况设计路基板

7、是正确的。路基板尺寸条件根据运输车辆装载条件，路基板设计宽度2.2m，长度 7.0m。履带施加于路基板中部的载荷均布载荷均布支反力计算简图见下图。2.2 内力计算弯矩图见右下图。2.3 强度计算路基板中部截面见下图。 截面几何特性应力值强度条件 充分满足。2.4 与路基板设计相适应的地基处理条件地基处理条件针对(*)设定工况，吊车站位处在20m20m范围内挖深1.4m，然后分层铺填200mm黄沙、1000mm毛石及200mm碎石，并轧实。地基验算路基板接地条件按半履带，压3.5块路基板，单侧接地面积路基板施加于地基表面的总压力按(*)所设定工况，总压力为路基板对地基表面的压强基底处压强基底按1

8、.2m深，表面向基底传力按45，则则结论对于吊装过程中的短暂载荷，判断地基基本适应。但本计算书不作为地基处理的依据。3. 与提升盖连接的连接件计算书3.1概述中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油厂140万吨/年加氢裂化装置R-3101，R-3102反应器吊装，主吊点采用专用提升盖与反应器顶部法兰连接，作为反应器吊装的主吊点。提升盖通过20根螺栓（M95990）与反应器顶部的接管法兰连接。提升盖与起重机主吊钩之间用连接件和绳套进行连接。本计算为连接件的强度计算。3.2设计条件吊装荷载 反应器的重量按600吨考虑，设计重量为1.2600=720（t）。连接件材质所有轴的材质均为：40Cr，调质处

9、理，截面尺寸100300mm时，s5000（kg/cm2）， s/1.63125（kg/cm2）所有板的材质均为：Q235，1550 （kg/cm2）=1000 （Kg/cm2）连接件结构连接件结构尺寸如下页图所示： 3.3 上轴计算连接件的上轴，通过钢丝绳套上与主吊钩连接，通过连接件下与提升盖连接。其受力通过滑轮和连接板传递到轴上，其受力简图见下图示： 上轴的外力计算根据连接件的受力分布，上轴可视为简支梁，作用在上轴上的外力分别为：q1=（72010001）/（79）=1.143104 （Kg/cm）q2=（72010005）/（742）=1.225104 （Kg/cm）q3=（720100

10、0）/（212）=3104 （Kg/cm）上轴的内力分析内力图如下图所示从下图可知： Qmax= 257.14 (t) Mmax= 2913 (t.cm)上轴的强度计算上轴的抗弯截面系数为：上轴的弯曲应力为：3.4 下轴计算连接件的下轴，直接与提升盖连接。其受力通过提升盖吊耳板和连接板传递到轴上，其受力简图见下图示： 下轴的外力计算根据连接件的受力分布，下轴可视为简支梁，作用在下轴上的外力分别为：下轴的内力分析内力图如下图所示从下图可知： Qmax= 360 (t) Mmax= 5879(t.cm)下轴的强度计算下轴的抗弯截面系数为：W（d3）/32（29.83）/322596（cm3）下轴的

11、弯曲应力为： = Mmax/W=（5879103）/2596= 2264.6（Kg/cm2）3125 （kg/cm2）3.5 耳孔板计算下耳孔板与上耳孔板的结构相同，耳孔板的剪应力为：3.6 结论经过计算，连接件的轴和连接板均符合强度要求。4. 提升盖计算书4.1 概述本文为中国石化股份有限公司上海高桥分公司炼油厂140万吨/年加氢裂化装置安装R-3101，R-3102反应器所使用的提升盖之强度计算。4.2 应用规范、标准及技术要求美国钢结构研究所（AISC）；强度和变形公式 罗克著 第5次修订；ASME规范第8章第1节，提升盖的结构图4.3 反应器设计重量反应器设计重量（吊装时去掉内件的重量

12、）型号安装时反应器重w1（kg）带螺栓的提升盖重w2（kg）Wc=W1+W2（kg）R-31015500009000559000R-31025880005970004.4 提升盖技术数据受力情况反应器吊装时的受力简图如下图所示： 反应器有关技术数据如下表R-31015590007267002867014700372600354098R-31025970007761002981815400400829375270 设计基于R-3101，R-3102两台反应器中的最大受力情况进行。设计应力数据如下表材料屈服强度*Y.S.许用应力拉应力弯曲应力剪切应力0.6Y.S.0.66Y.S.0.4Y.S.提升

13、盖SA10525.315.116.610.1喷嘴颈部SA336-F2231.6-20.8-螺栓SA193-3766.740.044.026.6*:最小许用值。表中单位：Kg/mm尺寸和形状 4.5 提升盖强度计算（1）垂直放置时截面A-A处的弯曲应力 合格式中，M弯矩Z截面模数截面B-B处之拉应力 合格截面A-A处之剪切应力 合格(2)水平放置时截面C-C处之弯曲应力 合格式中，M弯矩M = R1l2 = 400829900 = 3.6108 （Kg.mm）Z截面模数截面D-D处的弯曲应力 合格式中，M弯矩M = R1l3 = 4008291506 = 6.04108 （Kg.mm）Z截面模数

14、截面E-E处之弯曲应力合格式中，M弯矩M = R1l4 = 4008291690 = 6.77108 （Kg.mm）Z截面模数4. 6 凸缘处应力计算罗克负载状况表示在第10章表24的情况16上（所有边缘支撑，负载均匀分布在半径为b的圆周上，见下图）。（1）垂直放置时 式中，泊松比，=0.3因而， 合格（2） 水平放置时罗克受力状况表示在第10章表24的情况20上（所有边缘支撑，枢轴负载（弯矩）分布见下图）。 合格式中，M弯矩M = R1L5 = 4008291060 = 4.25108（ Kg.mm） 由b按下式求得b 1、b，,再根据b，/a的值查下表 b1=2bh=400780=3.12105（mm2） 查表得=1.6320.100.150.200.250.300.400.500.600.700.809.4786.2524.6213.6252.9472.0621.4891.0670.731