大型塔设备整体吊装时裙座底端强度校核
一级建造师机电工程考试题库【3套练习题】模拟训练含答案(第3次)
一级建造师机电工程考试题库【3套练习题】模拟训练含答案答题时间：120分钟试卷总分：100分姓名：_______________ 成绩：______________第一套一.单选题(共20题)1.分部工程施工完成后由()组织内部验评。
A.专业质检员B.项目技术负责人C.专业技术负责人D.施工单位2.风管系统安装完，必须进行严密性检验，严密性检验应()。
A.以主干管为主B.检验全部工程C.按系统比例抽检D.以分部为主3.锅炉受热面组件吊装的一般原则是()A.先下后上，先两侧后中问B.先上后下，先中间后两侧C.先上后下，先两侧后中间D.先下后上，先中间后两侧4.针对汽车起重机吊装时失稳的主要原因，应采取的预防措施有严格机械检查，严禁超载，以及()。
A.做好吊装受力分析与工艺计算B.吊装现场操作协调一致C.打好支腿并用道木和钢板垫实基础，确保支腿稳定D.对薄弱部位或杆件进行加固5.用于检定其他计量标准或工作计量器具的计量器具是()A.计量基准器具B.计量标准器具C.标准计量器具D.工作计量器具6.适用于火灾蔓延速度快、闭式喷头不能有效覆盖起火范围等的高危险场所的是()。
A.干式系统B.雨淋系统C.水幕系统D.水喷雾系统7.【真题】消防工程的固定灭火系统调试检验，应以（）为主。
A.建设单位B.检测单位C.施工单位D.设备供应单位8.分片到货塔器现场组焊程序中设备现场组焊的安装方式，下列程序中工序顺序正确的是（）A.上、下封头组焊→筒节组焊→简节和封头组焊→筒节之间组焊→裙座与下封头组焊B.上、下封头组焊→筒节和封头组焊→筒节组焊→筒节之间组焊→裙座与下封头组焊C.上、下封头组焊→筒节组焊→筒节和封头组焊→裙座与下封头组焊→筒节之间组焊D.上、下封头组焊→筒节和封头组焊→筒节组焊→裙座与下封头组焊→筒节之间组焊9.球形罐焊接宜采用（）焊接方法。
A.手工电弧焊B.氩弧焊C.氩电联焊D.乙炔焊10.【真题】大型塔器安装中，测量的控制重点是（）。
大型塔器设计、制造、运输及吊装注意点
大型塔器设计、制造、运输及吊装注意点张明【摘要】简要阐述了大型塔器设计、制造、运输及吊装过程中的问题,包括各种工况下的计算载荷,塔体稳定性校核,地脚螺栓的选择等,并对这些问题进行了简单的分析和总结.【期刊名称】《化工装备技术》【年(卷),期】2019(040)003【总页数】4页(P17-20)【关键词】大型塔器设计制造运输吊装;【作者】张明【作者单位】江苏中圣压力容器装备制造有限公司【正文语种】中文【中图分类】TH138.22随着石油化工装置发展越来越大型化，大型塔器在炼油及煤化工等领域的应用日益增加。
到目前为止，江苏中圣压力容器装备制造有限公司已设计并制造完成了多台大型塔器（总高度H≥60 m）。
大型塔器在设计、制造、运输及吊装过程中存在较多注意点，控制好这些关键点，对于提高塔设备制造效率、节约成本及保障塔设备安全具有重要意义。
2017年该公司为国内某项目设计、制造了一台脱重上塔，其主要设计参数可见表1。
1 大型塔器的设计1.1 塔器强度计算时应考虑的载荷及工况对塔器进行强度计算时应综合考虑压力载荷、温度载荷、重量载荷、风载荷、地震载荷、偏心载荷、局部载荷（如外部连接管道、设备吊耳的作用力）、温差应力（因温度梯度或热膨胀量不同）引起的载荷及运输或吊装时产生的载荷。
其中重量载荷包括塔器的自重（包括内件和填料）、正常操作条件下或耐压试验状态下内装介质的质量、附属部件（包括梯子平台、附塔管线）及保温和防火层的质量。
压力载荷、温度载荷、重量载荷也称为静载荷或长期载荷，风载荷和地震载荷也称为动载荷或短期载荷。
设计工况至少应综合考虑安装工况、水压试验工况、操作工况及检修工况的影响。
表1 塔器主要设计参数（总长) 塔器型式塔盘塔（140层）主体材料S31603+Q345R 耐压试验型式气压试验设计压力/MPa 1.0/FV 焊后热处理不需要设计温度/ ℃ 150 裙座筒体型式圆锥介质三氯氢硅运输方式分段运输焊接接头系数 1.0 吊装方式整体吊装项目参数项目参数塔器规格 /（mm×mm）DN4 000×8 8001.2 塔器的强度计算与稳定性校核（1）风载荷和地震载荷计算大型塔器大多采用裙座自支撑式的高耸结构，计算自振周期时一般将其简化为底端固定，另一端为自由悬臂梁并作平面弯曲振动的计算模型。
一种核电立式容器裙座的强度计算方法
中 国 新 拉 新 产品 ２ ｏ ？ ｏ ． ？ ？ （ 下 ） …
一
种核 电立 式容器裙座 的强度 计算 方法
吴 瑞 ． Ｈ Ｉ Ⅱ
（ 一重集 团大连工程技术有限公 司核 电装备技术部 ，辽 宁 大连 １ １ ６ ６ ０ ０）
摘 要： 关 于核 电立式容 器裙座 的强度计 算方法有很 多， 本 文基 于 Ｍａ ａ ｎ Ｈ． Ｊ ａ ｗａ ｄ和 Ｊ ａ ｍｅ ｓ Ｒ． Ｆ ａ ｒ ｒ 编著的 《 Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｕｒ ｔ ａ ｌ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ａ ｎ ｄ Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ） 中有关裙座计算的方法 ，对一 简单立式容 器的裙座进行 了强度校核 。
二 ： 一． — 一 １ ． ４ ３ ８ ＭＰ ａ
仃
：
２ ｘ ３ １ ４ Ｒ － ｒ ３ ． １ ４ Ｒ ￣ ， ・ ｆ
式中的 Ｍ指立式容器对 于裙座底部截 面的重力力矩 ，
Ｍ ＝０ ． ３１ ４ ｚ ｏ ｇ． Ｌ
裙座筒体 的许用应 力强 度应按照 Ｎ Ｂ 一 ３ １ ３ ３ ． ６ 确定 ，其 设 计最大许用应力应取下列两项 （ ａ和 ｂ）的较小值 。
裙座 简体平 均半 径
裙座材料
进行裙 座模 拟强度计算 的立式容器如图 ｌ 所示 。
如下 。
在校核计算 中需要用 到的设计输入参数见表 １ 。 在分 析 、计算 过程 中 ，本文采用 了 （ （ Ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ａ ｌ Ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
１ ． 压应 力校核计算
根 据书中 的公式 １ ２ ． ２ ，可 以计算 出重量 载荷在裙座底部 截面 的轴 向压应力为 ：
SHT3515-2003大型设备吊装工程施工工艺标准
5 吊装技术管理
5.1 吊装技术责任制 5.1.1 吊装工程施工应建立完善的“吊装施工安全质量保证体系”。 5.1.2 吊装方案应由专业吊装技术人员负责编制，并按文件管理程序审核、批准。 5.1.3 吊装方案编制和审批人员的资格和职责见表 1。
表 1 吊装方案编制和审批人员的资格与职责
岗位 编制 校核 审核 批准
5.1.4 吊装方案的内容应符合 SH/T 3536 中的有关规定，编制吊装方案时应进行下列计算： a）吊装工艺计算； b）吊装机索具、吊耳的强度及稳定性验算； c）设备（局部）吊装强度及稳定性验算。 编制吊装方案常用表格参见附录 A，桅杆吊装计算参见附录 B，常用索具参见附录 C，吊耳的结
构形式参见附录 D，常用吊梁及尾排结构形式参见附录 E。 5.1.5 吊装计算书应包括下列内容：
3
SH/T 3515-2003
b）队级复检： 1）复查吊装机具、索具及起重机械；
2）设备基础及回填土夯实情况； 3）随设备一起吊装的管线、钢结构及设备内件的安装情况； 4）确认班组自检结论及自检整改结果；
c）联合检查： 1）吊装方案及其实施情况； 2）吊装安全质量保证体系及施工作业人员资格；
3）安全质量保证措施的落实情况； 4）核查的关键部位及预防措施； 5）施工用电；
方案编制人
吊装方案编制及方案实施中的技术工作
指挥层 专职安全员
吊装作业安全质量检查
吊装指挥
试吊和正式吊装作业指挥
吊装副指挥 组长或岗长
试吊和正式吊装作业副指挥 组织岗位作业
起重工
岗位作业
作业层 吊车司机
吊车操作
电工、钳工
起重机械维护保养
监测员
规定部位监测
5.2.3 大型设备正式吊装前必须进行试吊。 5.2.4 试吊和正式吊装前应依据吊装方案进行安全质量检查，检查方式和检查内容为：
重型设备吊装方案设计
重型设备吊装方案设计——重型设备吊装（吊装塔类设备）吊装塔类设备——吊点的设置吊点,也就是吊耳在塔身上的固定点,在确定其在塔身上的具体位置时,应考虑以下因素：(1) 吊耳一般设置在塔的整体重心以上,在同一直径的对称两端设置一对;(2) 吊耳在重心以上的距离大小应综合考虑诸因素后决定:1)从吊装机具受力考虑,塔的目点越高,则起吊力越小,卷扬机牵引绳的负荷也相应减小;2)吊点增高,则需要相应的增加用装机具的高度,致使吊装机具的承载能力降低;3)吊点增高,则塔身承受的最大弯矩也将增大,对塔体不利；相反,吊点降低,弯矩减小,对塔体有利。
(3) 凡塔的制作图要求制造厂整体热处理后交货的高塔，不得在安装现场临时再焊接吊耳；(4) 吊耳与塔体相焊接部位的材质,一般应与塔体的材质相同;(5) 如塔体由不锈钢或复合钢板制造,而裙座为碳钢时,可把目耳焊在裙座上,吊装时在塔体上部适当位置安以卡环,形成防止塔体倾翻的受力点,如下图所示。
(6) 我国有的建筑安装企业曾成功地用高位吊装法完成过特型塔的吊装。
所谓高位吊装就是把4个吊点均设在塔的重心以下,吊装时始终形成一个稳定的平面,使塔体的倾角始终小于塔体稳定的临界角。
用此种吊装方法,其吊点位置应由计算得出。
（7）用吊推法吊装塔类设备时，其吊点位置应在方案设计中用计算方法得出。
吊装塔类设备——塔体裙座的加固裙座是塔体同基础的连接部分,也是在吊装中受力最大的部位,在编制吊装方案时须进行必要的验算。
在塔设备设计的专著中,关于裙座的强度和稳定性的设计,是以裙座承受轴向载荷和弯矩联合作用为计算基础的。
在塔设备投入生产后,其轴向载荷来自塔的自重和塔内的介质重量,弯矩则来自工作压力、风荷载、地震突加载荷等。
安装时裙座的受力,虽然会因为吊装方法不同而有所差异,但其受力情况复杂、恶化并加大了。
进行进一步定性分析可见,若采用滑移法吊装塔体,因塔的自身重力施于拖排,并传至地面。
地面则给塔体裙座一个反力，其大小与塔的尺寸、重量、吊点位置等有关。
化工设备塔器设计的注意事项
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论文广场
体上部1/3重心处设置吊耳，一般是轴式吊耳，按 照HG/T 21574-2008《化工设备吊耳及工程技术要 求》中的规定，轴式吊耳的选用对壳体最小壁厚是 有要求的，不仅要求吊耳结构本身要满足载荷的强 度要求，而且吊耳与壳体之间的局部应力更应满足 要求，除了吊装公司的以往操作经验，应采用详细 的应力分析计算，保证吊装过程的安全。
对于用复合钢板制造的塔器，其重型支撑 梁的支撑件不宜直接与复层相焊，而应与基层相 焊，支持件与基层焊接前，沿焊缝方向距离焊脚 边缘至少10mm宽的复层应彻底清除，支持件与基 层焊接并按图样规定进行检测合格后，再进行局 部复层的焊接。
3 地脚螺栓的注意事项
根据NB/T 47041-2014《塔式容器》标准， 裙座和地脚螺栓的设计温度，应考虑建塔地区环 境温度的影响，取月平均最低气温的最低值加 20℃。设计温度低于20℃时，取20℃的许用应 力。标准推荐地脚螺栓设计温度大于-20℃时，可 选用Q235B或Q235C材料，当地脚螺栓设计温度 小于等于-20℃时，可选用Q345D或Q345E材料， 其中Q345D材料可以用到-20℃，Q345E材料可以 用到-40℃。某项目建设在黑龙江省肇东市，月平 均最低气温可达到-38℃，地脚螺栓设计温度应 为-18℃，可选用Q345D材料，但为避免极端低温 的出现，避免脆断的发生，考虑到地脚螺栓的重 要性，地脚螺栓的选用最终选用Q345E材料。地脚 螺栓数量一般是4的倍数，且不少于8个，图纸上 裙座基础环板地脚螺栓孔的布置一般都是跨中均 布，而且用标记指向南北方位，从而要求基础构 件中地脚螺栓的预埋要和裙座基础环板对应，否 则容易出现塔器安装后，管口方位出现不对应的 现象发生。某项目设备裙座图纸中的地脚螺栓孔 布置与土建专业预埋螺栓的方位不一致，导致在 塔吊装过程中，无法准确就位，最终只能采取切 割裙座后再调整角度进行吊装。
石油化工设备安装技术
石油化工设备安装技术一、塔器设备安装技术1.塔器的结构、工艺作用和到货状态1)塔器的结构与工艺作用塔器为圆简形焊接结构的固定式压力容器，由筒体、封头、人孔、接管和裙座等组成，是专门为某种生产工艺要求而设计、制造的非标准设备。
塔是用于蒸馏、抽提吸收、精制等分离过程的直立设备。
2)塔器现场到货状态塔器多数在工厂制造，现场整体安装。
少数塔器由于体积(几何尺寸)大，运输受限制，不能整体运到安装现场，以不同组装形式出厂，即不同的到货状态。
到货状态分为整体、分段、分片三种。
2.安装工序内容1)开箱检验(1)核对装箱单塔体、内件和安全附件应符合设计文件和订货合同的要求；开箱检验应在相关人员参加下按照装箱单清点并检查：箱号、箱数及包装；产品名称、型号及规格；产品质量证明文件；塔内件及安全附件的规格、型号、数量。
(2)塔体外观质量检查无表面损伤、变形及锈蚀；塔体采用不锈钢或复合钢板材料的腐蚀介质接触面低温设备表面不应有刻痕和各类钢印标记；奥氏体不锈钢、钛、锆、铝材料的塔体表面，应无铁离子污染；塔体方位线标记、重心标记及吊挂点等标记清晰。
(3)分段到货验收塔体分段处的圆度、外圆周长偏差、端口不平度、坡口质量符合相关规定；简体直线度、简体长度以及简体上接管中心方位和标高的偏差符合相关规定；组装标记清晰；裙座底板上的地脚螺栓孔中心圆直径允许偏差、相邻两孔弦长允许偏差和任意两孔弦长允许偏差均为 2mm。
2)基础验收复测基础并对其表面处理，应符合要求。
基础上应清晰地标出标高基准线、中心线。
基础验收检查要求：(1)基础外观不得有裂纹、蜂窝、空洞及露筋等缺陷。
(2)基础混凝土强度不得低于设计强度的75%，且应在后续施工中，同期养护混凝土以达到设计文件要求的强度。
(3)结合设备平面布置图和设备本体图，复查基础的外形尺寸、标高、表面平整度、纵横中心线等参数，必须符合设计文件和施工规范的要求，有沉降观测要求的，应设有沉降观测点。
(4)预埋地脚螺栓和其他预埋件的数量、方位必须符合设计文件和规范的要求。
企业负责人(A证)练习题与参考答案
企业负责人(A证)练习题与参考答案一、单选题（共51题，每题1分，共51分）1.根据《建设工程安全生产管理条例》，施工单位应当设立（），配备专职安全生产管理人员。
A、安全生产管理机构B、安全生产保障机构C、安全生产监督机构D、安全生产实施机构正确答案：A2.钢丝绳式施工升降机垂直度偏差应（）mm。
A、≤（1／1000）hB、≤（1.5／1000）hC、≤110D、≤70正确答案：B3.塔式起重机拆装工艺由（）审定。
A、检验机构负责人B、企业负责人C、验收单位负责人D、企业技术负责人正确答案：D4.土钉墙支护的土钉与水平面夹角为（）。
A、5°～20°B、45°～60°C、20°～30°D、30°～45°正确答案：A5.工地职工宿舍冬季要重点预防（）。
A、偷盗B、食物中毒C、爆炸D、煤气中毒正确答案：D6.多次弯曲造成的（）是钢丝绳破坏的主要原因之一。
A、拉伸B、扭转C、弯曲疲劳D、变形正确答案：C7.根据《建筑工程安全检查标准》JGJ59检查评定，安全生产管理检查评定一般项目包括（）。
A、施工组织设计B、特种作业持证上岗C、安全生产责任制D、安全技术交底正确答案：B8.登高焊割作业时，一般认为在地面周围（）范围内为危险区。
A、10mB、3mC、20mD、5m正确答案：A9.施工单位应全面了解拆除工程的图纸和资料，进行实地勘察，并应编制施工组织设计和（）措施。
A、质量保证B、安全技术C、质量管理D、质量规章正确答案：B10.要严格安全生产准入前置条件，把符合()作为高危行业企业准入的前置条件。
A、安全生产标准B、安全生产许可证C、安全生产管理措施D、安全生产技术措施正确答案：A11.东平建筑公司承建原北市市政府办公楼项目，部分工程分包给原北二建、原北三建，整个工程由原北市建筑设计院设计，大政监理公司监理。
原北二建不服从东平建筑公司管理导致生产安全事故的，由()承担主要责任。
大型塔设备整体吊装时裙座底端强度校核
大型塔设备整体吊装时裙座底端强度校核关键字：塔设备塔设备的安装方法有分段吊装和整体吊装两类。
分段吊装对抱杆的要求较低,但增加了现场高空作业的工作量。
整体吊装用抱杆将设备一次起吊并安装就位。
通常采用整体吊装法。
整体吊装法又可分为单杆及双杆整体吊装,较大型的塔一般采用后者。
而双杆整体吊装又有双杆整体滑移吊装、双杆整体递夺吊装以及联合整体吊装之分。
对于载荷、高度和直径等都很大的塔设备,应采用双杆整体滑移吊装法〔1〕,其吊装情况如图1。
用双杆整体滑移吊装时,在起吊的一瞬间,应对吊点处塔体断面的切应力和弯曲应力进行校核,详见文献〔1〕。
塔设备在起吊的瞬间,裙座底端受到较大的作用力,从而使裙座底端轴向截面处产生了弯曲应力。
因此,在最大弯矩截面处应将其最大应力控制在许可范围内,否则有可能使该部位产生较大的不可恢复变形,严重者将使塔设备无法就位安装。
因此,对起吊瞬间裙座底端的最大应力进行强度校核,是一个值得研究的问题,笔者对其进行了分析与研究。
1起吊瞬间裙座底端强度校核1.1建立力学模型裙座底端由底板、盖板以及部分裙座筒体组成,见图2。
较大的塔设备,其盖板应为整体式圆环板,不宜采用分块式结构。
当盖板采用整体式圆环板时,其位于盖板和底板之间的部分可作为裙座筒体的一部分;但当盖板采用分块式时,则不可计入裙座筒体部分。
由于筋板是分散的和有限的,因此在考虑起吊瞬间裙座底端的受力时,可忽略筋板的作用。
还有,环板或底板因螺孔对强度的削弱亦可忽略不计。
起吊瞬间作用于裙座底端的力如图2所示。
Q为塔的其它部分的作用剪力,W′为底端部分的重力,p为地面反作用力,显然Q+W′=p。
由于截面高度与裙座半径的比值较小,故可将其视为如图3a的一个圆环,裙座底端的应力就可以简化为圆环承受一对集中压力作用下的应力来分析。
1.2计算最大应力圆环的几何形状和受力的对称性,使其变形和内力也是对称的。
现将圆盘分成两部分(图3b),利用内力的对称性以及力平衡方程,则可求得作用于圆环截面上的力N0=p/2,剪力Q0=0。
裙座校核
内压圆筒校核
计算单位
计算条件
筒体简图
计算压力 P c 0.30
MPa 设计温度 t 475.00
︒ C 内径 D i 700.00
mm 材料
16MnR(热轧) ( 板材 )
试验温度许用应力 [σ]
163.00
MPa 设计温度许用应力 [σ]t
43.00
MPa 试验温度下屈服点 σs 325.00
MPa 钢板负偏差 C 1 0.00
mm 腐蚀裕量 C 2 2.00
mm 焊接接头系数 φ
0.85
厚度及重量计算 计算厚度 δ = P D P c i
t c 2[]σφ- = 2.88
mm 有效厚度 δe =δn - C 1- C 2= 18.00 mm 名义厚度 δn = 20.00
mm 重量
3196.04
Kg
压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验
试验压力值 P T = 1.25P [][]
σσt = 0.5403 (或由用户输入)
MPa 压力试验允许通过 的应力水平 [σ]T [σ]T ≤ 0.90 σs = 292.50
MPa
试验压力下 圆筒的应力 σT = p D T i e e .().+δδφ2 = 12.68 MPa
校核条件 σT ≤ [σ]T
校核结果
合格
压力及应力计算
最大允许工作压力 [P w ]=
2δσφδe t i e []()
D += 1.83259
MPa 设计温度下计算应力 σt
= P D c i e e
()
+δδ2= 5.98 MPa [σ]t
φ 36.55 MPa
校核条件 [σ]t φ ≥σt 结论 合格。
塔设备强度计算-裙座基础环和螺栓计算
㈡基础环板设计1. 基础环板内、外径的确定裙座通过基础环将塔体承受的外力传递到混凝土基础上，基础环的主要尺寸为内、外直径（见下图），其大小一般可参考下式选用（4-68）式中：D ob-基础环的外径，mm；D ib-基础环的内径，mm；D is-裙座底截面的外径，mm。
2. 基础环板厚度计算在操作或试压时，基础环板由于设备自重及各种弯矩的作用，在背风侧外缘的压应力最大，其组合轴向压应力为：（4-69）式中：A b-基础环面积，mm2；W b-基础环的截面系数，mm3；（1）基础环板上无筋板基础环板上无筋板时，可将基础环板简化为一悬臂梁，在均布载荷σbmax的作用下，基础环厚度：（4-70）式中：δb-基础环厚度，mm；[σ]b-基础环材料的许用应力，MPa。
对低碳钢取[σ]b=140MPa。
（2）基础环板上有筋板基础环板上有筋板时，筋板可增加裙座底部刚性，从而减薄基础环厚度。
此时，可将基础环板简化为一受均布载荷σbmax作用的矩形板（b×l）。
基础环厚度：（4-71）式中：δb-基础环厚度，mm；M s-计算力矩，取矩形板X、Y轴的弯矩M x、M y中绝对值较大者，M x、M y按表4-35计算，N·mm/mm。
无论无筋板或有筋板的基础环厚度均不得小于16mm。
㈢地脚螺栓地脚螺栓的作用是使设备能够牢固地固定在基础底座上，以免其受外力作用时发生倾倒。
在风载荷、自重、地震载荷等作用下，塔设备的迎风侧可能出现零值甚至拉力作用，因而必须安装足够数量和一定直径的地脚螺栓。
塔设备在基础面上由螺栓承受的最大拉应力为：（4-72）式中：σB-地脚螺栓承受的最大拉应力，MPa。
当σB≤0时，塔设备可自身稳定，但为固定塔设备位置，应设置一定数量的地脚螺栓。
当σB>0时，塔设备必须设置地脚螺栓。
地脚螺栓的螺纹小径可按式（4-73）计算：（4-73）式中：d1-地脚螺栓螺纹小径，mm；C2-地脚螺栓腐蚀裕量，取3mm；n-地脚螺栓个数，一般取4的倍数；对小直径塔设备可取n=6；[σ]bt-地脚螺栓材料的许用应力，选取Q-235-A时，取[σ]bt=147MPa；选取16Mn时，取[σ]bt=170MPa。
大型设备吊装方案
大型设备吊装方案大型设备吊装方案一、工程简介广州某高校教学区是广州高校城建设项目校区二期房建配套机电安装工程（第一标段）的一个施工区域。
该区域包括国际楼、医科楼、图书馆、综合楼、办公楼、大会堂、针灸楼、护理楼八栋单体建筑，总建筑面积18万六千平方米。
具有工程规模大、单体建筑数目多、建筑面积广、同时作业的工作面大、施工质量要求和技术要求高、工期要求比较紧等特点。
本方案编制时，施工现场“三通一平”工作已基本就绪，地面已做硬底化。
本工程需机械吊装的主要有：施工机具，如剪板机、TMD法兰机制风管机等；施工材料，如镀锌卷板等；安装设备，如大型空调机、风机、给水设备等。
二、吊装设备的选用依据本工程特点，对本工程须要机械吊装的材料设备选择两种吊装方式进行吊装。
一种是汽车吊，汽车吊的优点是转移快速，机动敏捷，对路面破坏小，但起吊时，必需将支脚落地，不能负载行驶，且对工作场地要求较高，必需平整、压实，以保证操作平稳平安；一种是塔吊，塔吊的优点是起吊高度大，有效工作范围广，但转移不便利，机动敏捷型差。
两种吊装设备互补运用，完全可以实现本工程的吊装任务。
三、吊装方法的确定及技术措施1、施工方法的确定依据实际吊装的本体参数、结构特点和施工现场的条件，采纳不同的吊装设备和方法，一般高层材料设备的吊装采纳塔吊吊装，对于低层需机械吊装的材料设备，中小型的可采纳一台汽车吊吊装，大型的可采纳两台汽车吊相互协作协助进行吊装。
2、设备吊点确定和吊耳选型与安装设备本体上有设备吊装吊耳的可采纳其自带的吊耳，设备本体上无安装吊耳的依据现场设备吊装的要求，根据有关规范选择制作安装设备的吊耳。
吊耳制作时一般应选用与本体相一样的材料，并做好材料的检验工作。
3、吊梁设计校核及吊索具计算选型在吊装设备之前，必需先依据吊装设备的重量，结构等仔细分析计算，设计合理的吊梁，选择合适的吊装机械。
在吊索具选择时，要通过详细的计算公式，比照各种型号钢丝绳的允许应力，方可确定下来。
塔体及裙座的强度计算
3.1 塔体及裙座的强度计算3.1.1 适用范围本章计算适用于高度大于10m，且高度与直径之比大于5的裙座自支承式钢制塔设备。
塔设备的设计压力可以是内压或外压。
3.1.2 引用标准JB 4710-92“钢制塔式容器”、GB150-98“钢制压力容器”。
3.1.3 设计计算条件3.1.3.1 塔设备的设计压力及设计温度设计压力系指在相应设计温度下用以确定塔设计壳体厚度的压力，其值不得小于塔设备顶部可能出现的最高压力。
设计温度指塔壳体的设计温度，系指塔设备在正常操作情况，并在相应设计压力下，设定的受压元件的金属温度，其值不得低于元件金属可能达到的最高金属温度。
裙座设计温度一般取建塔地区室外计算温度(冬季)，见表3-1。
3.1.3.2 塔设备设计应考虑的载荷⑴设计压力；⑵液柱静压；⑶塔设备自重(包括内件和填料)以及正常操作条件下或试验状态下内容物的重力载荷；⑷附属设备及隔热材料、衬里、管道、扶梯及平台等重力载荷；⑸风载荷和地震载荷；必要时，应考虑以下载荷的影响：⑹连接管道和其它部件的影响；⑺由于热膨胀量不同而引起的作用力；⑻压力和温度变化的影响；⑼塔设备在运输或吊装时承受的作用力。
上述载荷中⑴～⑹部分载荷在本章计算中予以考虑。
⑺～⑼部分的载荷引起的机械计算应采用其它相应的计算方法。
3.1.3.3 塔设备壁厚⑴最小壁厚塔壳圆筒不包括腐蚀裕度的最小厚度，对于碳钢和低合金钢制塔设备为2‟的塔内径，且不小于4mm；不锈钢制塔设备为3mm；裙座最小壁厚为6mm。
⑵计算厚度指按GB150及JB4710相应公式计算所得的厚度，不包括壁厚附加量。
⑶壁厚附加量、设计厚度、名义厚度及有效厚度详见JB4710第3章中的定义。
3.1.3.4 材料及其许用应力⑴受压元件用钢的选用原则、钢材标准、热处理状态及许用应力等均按GB150中的相关规定。
表3-1 中国部分地区室外计算温度注：⒈本表摘自TJ19-75《工业企业采暖通风和空气调节设计规范》（试行），表中带＊数字系《暖通空调气象资料集》(增编Ⅰ稿)中的数据。
化工设备设计基础塔设备强度设计计算
M M
ii W
ii E
Me
0.25M
ii W
Me
(取大值)
水压试验时间人为选定且时间较 短，在试验情况下最大弯矩取值
M ii max
0.3M
ii W
Me
最大弯矩在筒体中引起轴向应力
3
4M
ii max
Di2 ei
㈣ 筒体壁厚效核
１．最大轴向组合应力旳计算
内压塔设备
外压塔设备
正常操作 停修
正常操作
（1）水平风力旳计算
迎风面产生风压。与风速、
空气密度、地域和季节有关。
各地离地面10m处30年一遇
10分钟内平均风速最大值作为计算风压，
得到该地域旳基本风压q0，见表4-26。
风速随处面高度而变化。塔高于10m，应 分段计算风载荷，视离地面高度旳不同乘
以高度变化系数fi，见表4-27。
风压还与塔高度、直径、形状以及自振周 期有关。两相邻计算截面间旳水平风力为：
有多种振型，任意高度hK处集 中质量mK引起基本振型旳水平 地震力 FK1 Cza1hK1mK g
FK1-mK引起旳基本振型水平地震力 Cz-综合影响系数，直立圆筒Cz=0.5；
mK-距离地面hK处旳集中质量；
n
h1.5 K
mi
h1.5 i
hK1-基本振型参加系数， hK1
i 1
n
mi hi3
1、群座体与塔体对接焊缝
J-J截面旳拉应力校核
2、群座体与塔体搭接焊缝
J-J截面旳剪应力校核
思索题：
1.自支撑式塔设备设计时需要 考虑哪些载荷？
2.简述内压塔操作时旳危险工 况及强度校合条件。
一种是圆筒形， 一种是圆锥形。
塔设备机械强度校核
（一） 已知条件：（1） 塔体直径i D =800mm ，塔高H=29.475m 。
（2） 设计压力p=2.3Mpa 。
（3） 设计温度t=19.25O C ,（4） 介质为有机烃类。
（5） 腐蚀裕量2C =4mm 。
（6） 安装在济南地区（为简化计算，不考虑地震影响）。
（二） 设计要求（1） 确定塔体和封头的厚度。
（2） 确定裙座以及地脚螺栓尺寸。
（三） 设计方法步骤A 材料选择设计压力p=2.3Mpa,属于中压分离设备，三类容器，介质腐蚀性不提特殊要求，设计温度19.25O C ，考虑选取Q235-C 作为塔体材料。
B 筒体、封头壁厚确定先按内压容器设计厚度，然后按自重、液重等引起的正应力及风载荷引起的弯曲应力进行强度和稳定性验算。
a 筒体厚度计算按强度条件，筒体所需厚度d δ=[]22it pD C pσ+Φ-= 2.3800420.85125 2.3⨯+⨯⨯-=12.75 mm 式中[]t t σ——Q235-C 在19.25O C 时的许用应力。
查《化工设备机械基础》为125MpaΦ——塔体焊缝为双面对接焊，局部无损检测，Φ=0.85。
2C ——腐蚀裕量，取值4mm 。
按刚度要求，筒体所需最小厚度min δ=22800 1.610001000i D mm ⨯==。
且min δ不小于3mm 。
故按刚度条件，筒体厚度仅需3mm 。
考虑到此塔较高，风载荷较大，而塔的内径不太大，故应适当增加厚度，现假设塔体厚度 n δ=20mm ，则假设的塔体有效厚度e δ=12n C C δ--=20-4.8=15.2mm式中1C ——钢板厚度负偏差，估计筒体厚度在8～25mm 范围内，查《化工设备机械基础》的1C =0.8mm 。
b 封头壁厚计算采用标准椭圆形封头，则[]2 2.3800421250.850.5 2.320.5id t pD C p δσ⨯=+=+⨯⨯-⨯Φ- =12.71mm 。
为便于焊接，取封头与筒体等厚，即n δ=20mm 。
(能源化工行业)石油化工大型设备吊装工程规范GB
（能源化工行业）石油化工大型设备吊装工程规范GB石油化工大型设备吊装工程规范石油化工大型设备吊装工程规范Code for Large-size Equipment Hoisting Engineering in Petrochemical Industry1 总则1.0.1 为了提高石油化工大型设备吊装工程水平，做到安全可靠、技术先进、经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于石油化工新建、改建、扩建工程项目大型设备吊装工程。
石油化工检维修工程的大型设备吊装可参照执行。
1.0.3 石油化工大型设备吊装工程必须坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针。
1.0.4 石油化工大型设备吊装工程，除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关法律法规和强制性标准的规定。
2 术语2.0.1 设备work-piece泛指塔器、反应器、反应釜、模块及构件等吊装作业的对象。
2.0.2 起重机械lifting machine各种提升设备离开其支撑面的机械或装置。
这样的设备包括但不仅限于下列：吊车、卷扬机、提升机系统、倒链、千斤顶、千斤顶系统、桅杆、起重架、滑轮系统等。
石油化工大型设备吊装工程规范2.0.3 吊装作业lifting operation在起重机械的作用下，设备被提升并定位在规定位置的过程。
2.0.4 吊装载荷lifting loading指吊装状态时设备的实际质量、吊索具质量以及加固措施等质量的总和。
2.0.5 吊装计算载荷calculated loading吊装载荷乘以动载系数后所得的量值。
2.0.6 吊装额定载荷rating loading of lifting在吊装状态时的起重机械能吊起的重量。
2.0.7 吊装高度height of lifting吊装高度是指起重机工作场地地面到取物装置上极限位置的高度。
2.0.8 桅杆gin pole用于设备吊装作业的格构式或管式杆件结构的统称。
2.0.9 拖拉绳tow guy用于锁定桅杆或工件使其在吊装受力和风载作用下，保持吊装工艺所要求的稳定状态的钢丝绳索。
浅谈大型设备吊装平衡问题
浅谈大型设备吊装平衡问题随着国内外化工石油等工业的迅速发展以及机械化水平的提高，设备的处理能力增大，化工建设行业大型设备的设计趋向高而重发展。
由于特殊工艺或其他功能要求，有些设备不宜进行分段或解体，例如大型火炬塔架的推举吊装等。
在吊装大型设备时，需要在设备上设置多处吊点，并需要多套吊装索具配合使用，这样一来，对于整体范围内每套索具的受力就会很难控制平衡。
一旦出现局部受力过大很有可能损坏设备，造成事故。
所以对于吊装施工不仅要求严密的理论计算，同时还要随时调整掌握每个索具的受力状态，及时调整，达到受力均衡，使整个吊装工程安全可靠。
1 吊车吊装施工准备（1）吊装方式的确定。
根据大型设备的结构形式、吊装参数以及结合实际的大型吊装设备的吊装能力和以往经验，确定吊装方法；（2）起重机械的确定。
在选择起重机械时，要以起重机的起重性能表選择满足要求且安全的起重设备；（3）吊索具的确定。
选择吊索具首先是考虑吊耳的形式，吊耳的结构形式和起吊能力由具体设计计算来确定，然后再根据大型设备的实际尺寸来选择吊索工具；（4）行车及站位基础的确定。
设备基础周围的吊装场地应提前进行平整夯实处理，进行地基承载力检测，满足负载起重机的能力要求，这是行车及吊装安全的保证；（5）大型设备至现场的运输需要安排专业人员加以管理控制；（6）吊装前要停车检修，清理吊装现场障碍物，并准备好吊装的机具；（7）吊车进场时，根据设备要求进行施工机具的调试、站位，检查其他机具的运转是否良好，确定全部机具质量检验合格以后方能投入使用；（8）设置吊装警戒区，起重施工人员到位，吊装手续齐全；（9）吊索捆绑仔细，特殊部位采用防磨措施，避免钢丝的损坏；（10）保证吊装新设备及基础座浆块垫铁质量验收合格，吊装设备安装调整用的垫铁必须按照规范要求设置摆放好。
在吊装工艺上，我国与发达国家的差距还是很大的，尤其是整体吊装技术我们远远落后于国外。
从多年的经验以及吊装后大型设备的性能来看，整体吊装的优越性还是十分突出的，所以现在对大型设备一般采用整体吊装。
焦碳塔裙座柔性结构部位对接焊缝强度及稳定性校核
焦碳塔裙座柔性结构部位对接焊缝强度及稳定性校核镇海炼油化工股份有限公司机动处梁利君摘要：焦碳塔因热疲劳作用，其底封头与裙座的对接焊缝经一段时间运行通常会出现裂纹问题，经调查，新型设计中已有企业开始考虑采用多缺口裙座柔性结构形式，但鉴于新设计未见有关标准规定，本文特别在指出高温设备裙座设计验算式如按JB4710-92设计则需进行修正观点的基础上，来提出焦碳塔多缺口裙座柔性结构对接焊缝强度及稳定性校核修正公式，并通过举例验算，讨论性提出预防焦碳塔裙座开裂的思路。
关键词：焦碳塔裙座柔性结构对接焊缝强度稳定性校核防开裂思路1 引言焦碳塔是炼油延迟焦化装置的关键设备之一，由于操作工艺的要求，通常焦碳塔一个生产周期（约48小时）需经历高温到常温的热循环过程。
因热疲劳的作用，焦碳塔经过一段时间的运行普遍会出现如塔体鼓凸变形、裙座与筒体焊缝产生裂纹等问题。
如何预防裂纹的产生或扩展，往往是企业和科研单位热门研究问题之一，近来人们通过对焦碳塔热损伤问题的处置，已把目光转向柔性裙座结构形式，经调查，现设计中已有企业开始考虑采用多缺口裙座柔性结构。
因改进型设计鉴于未见有关规定，作者通过对问题的观察、分析与计算，特在本文里指出高温设备裙座设计验算式需修正的观点，并提出了焦碳塔多缺口裙座柔性结构对接焊缝强度及稳定性校核修正公式，最后通过举例验算，提出如何预防焦碳塔裙座开裂的思路。
2 焦碳塔裙座柔性结构的基本形式2.1 常见设计中裙座形式与问题焦碳塔直径通常较大，以80×104吨/年延迟焦化装置为例，其直径通常达到Φ6000以上，其封头有时采用如图一所示的数块瓣片拼焊而成。
在通常情况下，拼焊而成的封头充作焦碳塔类设备底封头时，为避免封头与裙座对接的焊缝与封头上各径向焊缝相交形成“丁”字焊缝，按JB4710-92第5.4条规定：塔壳下封头由多块板拼接制成时，拼接焊缝处的裙座壳应开缺口（缺口型式及尺寸参见图二和表1）。
2023年塔式起重机安装拆卸工(建筑特殊工种)参考题库含答案卷4
2023年塔式起重机安装拆卸工(建筑特殊工种)参考题库含答案（图片大小可自由调整）第1卷一.全能考点(共50题)1.【单选题】当多台塔式起重机在同一施工现场交叉作业时，应编制（）。
A、塔吊安装方案B、塔吊拆除方案C、群塔作业防碰撞方案D、塔吊使用方案2.【单选题】当钢丝绳直径减少（），即使未发现断丝也应报废。
A、5%B、6%C、7%D、8%3.【单选题】塔式起重机附着使用时的说法正确的是（）A、附着装置的设计应由安装单位进行设计B、常规附着装置的设计应由设备厂家进行计算C、自由端高度应符合说明书要求D、自由端高度应符合现场施工要求4.【单选题】坠落冲击发生后,自锁器在安全绳上下滑距离最大不超过()m。
A、0.8B、1.2C、15.【单选题】《特种设备安全法》规定，特种设备安装、改造、修理的施工单位应当在施工前将拟进行的特种设备安装、改造、修理情况书面告知（）。
A、直辖市或者设区的市级人民政府负责特种设备安全监督管理的部门B、市级人民政府负责特种设备安全监督管理的部门C、省级人民政府负责特种设备安全监督管理的部门D、县级人民政府负责特种设备安全监督管理的部门6.【单选题】吊钩扭转变形超过（）应报废。
A、5度B、8度7.【判断题】安全生产责任制是指建立和实施生产经营单位的全员、全过程、全方位的安全生产责任制度。
8.【判断题】回转速度是塔机在最大额定起重力短载荷状态、风速小于3m/。
吊钩位于最小高度时的稳定回转速9.【判断题】小雪天气可以进行安装作业。
10.【判断题】塔机安装、拆卸及塔身加节或降节作业时，应按使用说明书中有关规定进行。
11.【单选题】烘房干燥时,烘架间应留搬运、疏散通道,其宽度最小为()m。
A、0.9B、1.2C、1.012.【判断题】安装队伍技术人员要对拆装人员进行详细的交底，作业时安全员应当旁站监理。
13.【判断题】塔式起重机使用后，应对起重司机、起重信号工、司索工等做作业人员进行安全技术交底。
不同形式补强圈对吊装强度影响
不同形式补强圈对吊装强度影响肖涤;刘利强;吕涛;庄君丽;王研陶【摘要】针对大型萃取精馏塔,利用有限元方法分析了3种形式的补强圈对其吊装强度的影响,为大型塔设备吊装提供合理方案.【期刊名称】《化工机械》【年(卷),期】2014(041)006【总页数】4页(P784-787)【关键词】萃取精馏塔;吊装;补强圈【作者】肖涤;刘利强;吕涛;庄君丽;王研陶【作者单位】北京燕化正邦设备检修有限公司;北京化工大学机电工程学院;北京石油化工学院机械学院;北京石油化工学院机械学院;北京石油化工学院机械学院【正文语种】中文【中图分类】TQ053.5随着石油石化装备的国际化发展，设备的大型化是我国面临的重要课题，施工过程中的吊装是必须要解决的关键问题之一。
吊装直接影响着设备的设计与制造，目前我国对中小型设备的吊装施工流程和操作方法都有严格的规范，但大型设备的吊装施工流程和操作方法极不规范，大多依据工程经验，而美国及挪威等发达国家都拥有丰富的大型设备吊装经验和工程规范[1～3]。
笔者针对大型塔设备的吊装过程，分析了吊装过程对不同形式的补强圈结构强度的影响，为大型塔设备吊装提供合理方案。
1 吊装过程简介大型塔设备安装过程中，在吊车吊装能力满足和吊装环境适宜的条件下，采取整体吊装方法。
整体吊装高空作业风险小，焊接质量能得到保证，且施工时间大幅度缩短，因此大型塔设备都优先选取整体吊装方法。
在吊装时，采用主、辅两台吊车整体滑移吊装的方法，主要分为起吊状态、45°状态和直立状态3个步骤(图1)。
主、辅吊点都采用套扎型管轴式吊耳，每侧有4股钢丝绳系挂，上部采用无弯矩支撑梁，避免钢丝绳在夹角处受力，从而影响设备垂直度(图2)。
吊车站位和行走路线的地基处理是实现大型设备吊装的关键，因此在施工前要对主吊站位和辅吊行走路面做地基处理，以满足各吊车的地基承载力。
图1 双吊车滑移法吊装示意图Ⅰ——起吊状态；Ⅱ——45°状态；Ⅲ——直立状态图2 主吊车钢丝绳绑扎示意图通过吊装过程可知，在塔体起吊和塔体直立状态下对吊耳强度要求较高。
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大型塔设备整体吊装时裙座底端强度校核
关键字：塔设备
塔设备的安装方法有分段吊装和整体吊装两类。
分段吊装对抱杆的要求较低,但增加了现场高空作业的工作量。
整体吊装用抱杆将设备一次起吊并安装就位。
通常采用整体吊装法。
整体吊装法又可分为单杆及双杆整体吊装,较大型的塔一般采用后者。
而双杆整体吊装又有双杆整体滑移吊装、双杆整体递夺吊装以及联合整体吊装之分。
对于载荷、高度和直径等都很大的塔设备,应采用双杆整体滑移吊装法〔1〕,其吊装情况如图1。
用双杆整体滑移吊装时,在起吊的一瞬间,应对吊点处塔体断面的切应力和弯曲应力进行校核,详见文献〔1〕。
塔设备在起吊的瞬间,裙座底端受到较大的作用力,从而使裙座底端轴向截面处产生了弯曲应力。
因此,在最大弯矩截面处应将其最大应力控制在许可范围内,否则有可能使该部位产生较大的不可恢复变形,严重者将使塔设备无法就位安装。
因此,对起吊瞬间裙座底端的最大应力进行强度校核,是一个值得研究的问题,笔者对其进行了分析与研究。
1起吊瞬间裙座底端强度校核
1.1建立力学模型裙座底端由底板、盖板以及部分裙座筒体组成,见图2。
较大的塔设备,其盖板应为整体式圆环板,不宜采用分块式结构。
当盖板采用整体式圆环板时,其位于盖板和底板之间的部分可作为裙座筒体的一部分;但当盖板采用分块式时,则不可计入裙座筒体部分。
由于筋板是分散的和有限的,因此在考虑起吊瞬间裙座底端的受力时,可忽略筋板的作用。
还有,环板或底板因螺孔对强度的削弱亦可忽略不计。
起吊瞬间作用于裙座底端的力如图2所示。
Q为塔的其它部分的作用剪力,W′为底端部分的重力,p为地面反作用力,显然Q+W′=p。
由于截面高度与裙座半径的比值较小,故可将其视为如图3a的一个圆环,裙座底端的应力就可以简化为圆环承受一对集中压力作用下的应力来分析。
1.2计算最大应力
圆环的几何形状和受力的对称性,使其变形和内力也是对称的。
现将圆盘分成两部分(图3b),利用内力的对称性以及力平衡方程,则可求得作用于圆环截面上的力N0=p/2,剪力Q0=0。
但弯矩M0(多余约束力矩)不能由平衡条件求出,因而为一次静不定系统,见图3c。
基本静定系如图3d。
以Δ1p表示基本静定系在p/2作用下m—n截面在M0方向上的转角,δ11表示在单位力偶矩M0作用下截面m—n 在M0方向上的转角,如图3d,则在p/2和M0的共同作用下,m—n截面的转角应为:
Δ1=δ11M0+Δ1p(1)
根据圆环变形对水平直径对称的要求,mn截面不应转动,即Δ1应为0,
于是有:δ11M0+Δ1p=0(2)求出δ11及Δ1p,就可求出M0,由图3d有:
M=-pa2(1-cosφ)(3)由图3d,单位力偶矩在截面上引起的弯矩为:
M0=1故Δ1p=∫π/20MM0aEIdφ=-pa22EI(π2-1)(5)
δ11=∫π/20M0M0aEIdφ=πa2EI(6)式中:a为圆环中性层曲率半径,E为材料弹性模量,I为截面对中性轴惯性矩。
将Δ1p及δ11代入式(2),得:πa2EIM0+pa22EI(1-π2)=0(7)
故:
M0=pa(12-1π)(8)在p/2和M0的共同作用下(图3c),任意截面上的弯矩:Mφ=-pa2(1-cosφ)+Ra(12-1π)=pa(cosφ2-1π)(9)当φ=±π2时,Mφ的绝对值最大,即为pa/π。
由于圆环截面的高度远小于中性层曲率半径,故截面高度正应力按线性规律分布,且中性轴必然通过截面形心〔2〕,其最大弯矩截面处的最大应力为:σmax=Mmax/W=paπW(10)式中:W为抗弯截面模量。
1.3强度校核起吊瞬间裙座底端受力状态,按前述讨论可视为圆环承受一对大小相等、方向相反的压力p,因此,裙座底端轴向截面最大应力可用式(10)计算。
a为截面形心的中性轴与裙座轴线的距离,如图4。
令I表示截面对中性轴的惯性矩,e表示离中性轴的最大距离,则该截面抗弯截面模量为:W=I/e(11)
于是式(10)又可表为:σmax=paeπI(12)起吊瞬间裙座底端轴向截面上的应力最大,因此控制σmax不大于材料的常温屈服点σs即可
保证安全,亦即
σmax≤σs(13)当σmax>σs时,裙座底端应进行加强。
1.4示例图4为某乙烯工程丙烯精馏塔裙座底端的结构截面形状,图中尺寸单位为mm。
由计算得出起吊瞬间地面的支承力p为9.2×105N,材料参数按Q235-A计算(实际裙座筒体材料为16MnR,其余为Q235-A),强度校核计算步骤如下。
1由几何尺寸算得截面积A=A1+A2+A3=41938mm22形心位置座标ee1=(20280×195+15408×122+6250×265)/41938=179,mm
因此e2=390-179=211,mm
e=max{e1,e2}=211mm
3惯性矩I由I1=52×3903/12+(195-179)2×20280=2.62×108,mm4
同样可算得:I2=0.52×108mm4I3=0.79×108mm4
由此I=I1+I2+I3=3.93×108mm44抗弯截面模量WW=Ie=1.86×106mm35最大应力
σmax=paπW=9.2×105×2401×10-3π×1.86×10-3=278.2,MPa
根据文献〔3〕,材料Q235-A的σs=235MPa,所以σmax>σs,不能满足强度校核条件,裙座底端需进行加强。
2加强措施及稳定校核
2.1加强措施当裙座底端需要进行加强时,多采用十字形加强件,置于裙座筒体内并紧贴底板上方,见图5a。
材料用型钢或管件均可,也有采用三角形加强件的。
笔者仅对十字形加强件的稳定计算进行讨论。
2.2稳定计算所用的十字形加强件,必须使支撑件与塔体吊耳成90°方向布置,目的在于保证起吊瞬间使其中一个加强件处在与地面垂直的位置上,计算时视加强件承受全部压力p,且上下两端作固定约束处理。
加强件长度L与筒体内径相等,这种加强件的稳定计算可看成是长度为L,两端为固定约束的压杆稳定计算,如图5b。
现以一算例说明。
仍以前例来看,对采用45a工字钢的十字形加强件,已知L=4652mm,长度系数μ=0.5,材料Q235-A,弹性模量E=192×103MPa,比例极限σp=200MPa,屈服点σs=235MPa,截面最小惯性半径i=28.9mm,截面积A=10200mm2。
现对其进行稳定计算:
1 由文献〔2〕,并代入有关数据,则柔度λ=μLi=802柔度极限λ1=π2Eσp=973临界应力由于λ<λ1,故临界应力σ临不能用欧拉公式计算,而应采用抛物线公式〔2〕,即σ临=σs〔1-0.43(λ/λc)2〕λ≤λc式中:λc=π2E0.57σs=118,显然满足λ≤λc的条件。
代入上式,可得临界应力σ临=188.6MPa。
4许用应力计算许用应力〔σ〕时,引入一个系数Κ,参照国外公司的推荐公式并代入有关数据,有
Κ=32+23(λλc)2=1.81许用应力〔σ〕=σ临/K=104.2MPa5强度校核实际应力σ=p/A=90.2MPa,显然σ<〔σ〕,因此,45a工字钢作加强件,满足强度校核条件。
3结语对国内某乙烯工程的大型塔设备的吊装,应用本文介绍的方法进行了计算,实践证明该方法是安全可靠的。