塔器吊装计算书

附录5
计算说明书
一、受力分析及绳扣选择
设备主吊简图如下：
图1 图2
图1是塔器下端各分段主吊简图，图2是塔器上段主吊简图。

件1为管式吊
耳，件2和件4为吊装绳扣，件3为平衡梁，件5为板式吊耳，件6为吊装绳扣。

图1所示模型以苯塔I段为例进行校核，图2所示模型以白土塔为例进行校
核，件3平衡梁单独进行校核，其它各段不逐一校核。

1 •苯塔I段校核（直立状态受力最大）
设备重量G=吨，件1选用© 273X 10无缝钢管（20#），长度为L=200mm=20cm （见下图），件2选用© 39mM 18m钢丝绳扣，件4选用© 39mm< 20m钢丝绳扣，
a为吊装绳扣与水平方向夹角。

90
70
1)主吊耳强度校核
Gj=K*G=X 56=, K= 为动载系数； Q=1/2 Gj=1/2 X ==31700Kg
弯矩为 M=Q*L/2=31700*20/2=X 105kg.cm © 273X 10无缝钢管的抗弯模量为：
3 4 4 3
W n D [ 1- (d/D ) ] /32= X[ 1- () : /32=523.84cm
弯曲应力
(T =M/W X 105/= kg/ cm 2v [ c ]=1700 Kg/cm 2;
其中，[c ]=1700 Kg/cm 2为20#无缝钢管许用弯曲应力。

剪应力
T = Pcos a /A (此处 a= 0) =31700/
=384 Kg/cm 2v [ T ]=1000 Kg/cm 2
组合应力
2 2 2 1/2
[ t ＋( c M +c N )]
2 1/2
=[384 + ]
=716Kg/c 卅v [ c ]=1000 Kg/cm 2;
故件 1 强度满足要求。

2）吊装绳扣强度校核
件2选用钢丝绳扣© 39mn X 18m —对，每根四股使用（每根工作绳数按 算）。

每根绳扣受力为： P1=Q=1/2Gj=1/2X ==31700Kg ； 单根© 39m*冈丝绳破断拉力为 S=52d=52X 392=79092 Kg 钢丝绳扣使用安全系数为：n=3S/P=3X 79092/31700= > [n]=6
说明
1、 件1与筒体焊接按筒体弧度预制开 55 °外坡口，件2按筒体弧度预制，对 —称开4个？ 50塞焊孔，件3中心开透气孔。

2、 吊耳焊接顺序：件2与筒体焊接一件1与件2焊接一件3与件1焊接。

3、 所有焊缝满焊，焊脚高度为相焊件中较薄者厚度。

4、 在不影响吊装的前提下，吊耳焊接方位可根据现场实际情况进行调整。

5、 焊接完毕后着色探伤合格。

3 根绳计
[n]=6 为吊装钢丝绳扣许用安全系数。

故件2 强度满足要求。

图3
件4选用钢丝绳扣© 39mr X 20m—对，每根四股使用（每根工作绳数按3根绳计
算）。

COS a =5,a =°,几何关系如图3所示；
每根绳扣受力为：P2=Q/sin a ==31700/° =35706Kg 单根© 42m*冈丝绳破断拉力为
S=52d=52X 392=79092 Kg 钢丝绳扣使用安全系数为：n=3S/P=3X 96148/35706= > [n]=6 其中[n]=6为吊装钢丝绳扣许用安全系数。

故件4强度满足要求。

3 •白土塔校核（直立状态受力最大）
主吊耳见下图：
吊耳选用 S =30mm=3cm16M 钢板，各部分尺寸为© =120mm=12cmR=120mm=12cm
h=120mm=12cm L=300mm=30cm Gj=x 8仁吨
Q=1/2 Gj=1/2 X =44550Kg
设P 为主吊绳扣受力，R 为P 垂直向上的分解力、R 为P 的水平分解力，B 为P 与P 2之间夹角。

由几何关系可知：
cos 0 =L1/2H
A
300
\
2
加强筋板
S =18 2 16MnR 见详图 1 吊耳板
S =36
2
16MnR 见详图
序号 名称 规格 数量 材质 备注
设计 白土塔主吊耳图
审核
批准
中油七建独山子项目经理部
其中L1=1m为两吊耳间距；H=4.75m为主吊绳扣净长度。

故0 = cos-11/2 X = °
自平衡力系知：
P2= P i • ctg 0, P= P i/sin 0 , P i=Q=44550 Kg
P2= 44550X°=4713.9Kg，P= 44550/°=44799Kg
吊耳板强度校核
(1)孔壁承压应力验算
(T = P2 /(2r S ) w [ (T c]
=44550/(2 X 6X 3)
=1238WX 2300= 3220Kg/cm i
满足要求。

( 2)孔径截面拉应力：
r/R = 60/150=，查表K=
2
(T =K X P i/ A=P 1/ (2R- ©)X3 = X 44550/ ( 2 X 15-12 ) X 3=1856 Kg/cm v [(T ]=2300Kg/cm2
弯曲应力：c =M/W=PX h/ (3 2L/6+2 3 2L22/6 ) =X 15/ (32X 30/6+2 XX 152/6 ) =cm< [(T ]=2300 Kg/cm 2
2
[(T]=2300 Kg/cm 为材质为16MnR勺钢板许用应力。

故主吊耳满足要求。

4、溜尾吊耳及绳扣强度校核(白土塔抬头时溜尾吊耳受力最大) 。

溜尾吊耳详图
溜尾吊耳选用3 =24mm钢板，各部分尺寸为© =100mm=10cm R=120mm=12cm
h=120mm=12qmL=240mm=24cm详见附图15)。

Gj=X 81=吨
Q=1/2 (Gj/2 ) =1/2 X( 89100/2 ) =22275Kd 此处应详细计算溜尾力)
设P为溜尾绳扣受力，P1为P垂直向上的分解力、R为P的水平分解力，0为P 与P2 之间夹角。

由几何关系可知：
cos 0 =L2/2H
其中L2=0.35m,为两吊耳间距；H=2m为溜尾绳扣长度。

故0 = 2 X 2=85°
自平衡力系知：
P2= P i • ctg 0, P= P i/sin 0 , P i=Q=22275Kg
P2= 22275X ctg85°=1949Kg，P=22275/sin85°=22361Kg
吊耳板强度校核
(1)孔壁承压应力验算
(T = P2 /(2r S ) w [ (T c]
=44550/(2 X 5X
=1856<X 2300= 3220Kg/cni
满足要求。

( 2)孔径截面拉应力验算
r/R = 50/i20 =，查表K=
(T =K X R/ A= P 1/ ( 2R-(t)XS =X 22275/ ( 2 X 12-10 ) X 2=1790Kg/cn i v [(T ]=2300 Kg/cm 2
弯曲应力：c =M/W=P< h/ (S 2L/6+2 S 2L22/6 ) =1949X 12/ (X 24/6+2 XX 122/6 )
22
=cm v [(T ]=2300Kg/cm
[(T]=2300 Kg/cm 2为材质为16MnR勺钢板许用应力。

故溜尾吊耳满足要求。

溜尾绳扣选用钢丝绳扣© 32mr X 6m—对，每根四股使用(每根工作绳数按3根
绳计算)。

每根绳扣受力为：P=22361Kg
而© 32mr!冈丝绳破断拉力为S=52d=52X 322=53248 Kg
钢丝绳扣使用安全系数为：n=3S/P=3X 53248/2236仁》[n]=6
其中[n]=6为大中型吊装钢丝绳扣许用安全系数。

故溜尾绳扣强度满足要求。

5、平衡梁整体强度校核（吊装苯塔I 段时受力最大） 平衡梁图其力学模型简化如下图所示
P1=P3=P* =31700kg P2=P*° = P1/ ° =16431.8kg
如忽略平衡梁自身重力，所受弯矩为
M=P*A=*= X 105kg.cm , A=100+273/2=23.65cm
© 273X 10无缝钢管的抗弯模量为：
3
4
4
W n D [ 1- (d/D ) ] /32= X[ 1- () : /32=523.84cm3 弯曲应力
(T w =M/W=X 105/= kg/ cm2 ;
压应力
2 2 2
(T y =4P 1/ n( D - d ) =4X 31700/ X(-) =384Kg/cm ;
组合应力 c 合=(T 2+
2
) 1/2= (+384^) 1/2=cm 2
v [ c ]=1000 Kg/cm 2
其中，[c ]=1000 Kg/cm 2为20#无缝钢管许用应力 吊耳板强度校核 (1)孔壁承压应力校核
CT = P l /(2r S ) W [ CT c ] =31700/(2 xx
2
5图中标注尺寸r 以计。

£
d K
3
36
2 吊耳板 3=36mm
4 块 Q23
5 见详图 '1
无缝钢管 ©273 X 10X 6000
1 '
根
20#
见说明 序号
名称
规格尺寸
数量 .JI
单位 材质
备注
制图
说 明
1、本平衡梁适用于万吨年芳烃抽提装置中塔器的吊装作业。

2所有焊缝满焊，焊脚高度为两相焊件中较薄件厚度。

3件2周边打磨光滑。

4吊耳焊接前经专业人员交底，焊接完毕后经专业人员检查合格。

■批
准
中油七建独山子项目经瑯
=978wx 1550= 2170Kg/cm
满足要求。

( 2)孔径截面拉应力校核
r/R = 45/120 =，查表K=
T =K X R/ A= P 1/ ( 2R-(t)xs = x 31700/ ( 2 x 12-9 ) x =1350 Kg/cm2v [ T ]=1550 Kg/cm 2
(3) 根部截面强度校核
弯曲应力
T =M/W=2P x h/( L 2S /6)= x10/(242x 6)=475Kg/cm2v [ T ]=1550Kg/cm2
剪切应力
T = P2 /( S L)
=(x 24)
=190v [ T ]=950 Kg/cm 2
式中[T ]为Q235的钢板许用剪切应力
组合应力6= K^T w2+ 3T 2W[ T]
22
=x (4752＋3x1902)
= 578v [ T ]=1550Kg/cm2
[T ]=1550 Kg/cm 2为材质为Q235的钢板许用应力故平衡梁强度满足要求。

二、卡杆计算
以白土塔为例，采用按比例作图法，见下图
臂杆中心距滑车组中心距离
吊装绳扣
吊耳位置
1
482.
臂杆铰点位置
转盘中心所在轴线
9000（作业半
转盘中心至铰点距离
1400 I
基础顶标咼
1000~
度冋地£
占点铰
.劳动保护等
白土塔
从图中可以看出，设备离臂杆最小间距为，此处臂杆宽度为2312，故净距为－2312/2 =,满足安全距离要求。

杆头距绳扣的距离为，滑车组之间最小距离约为4 米，净距为=15136, 满足安全距离要求。