1、 中國石化集團(tuán)湖北枝江化肥廠煤代油工程大型設(shè)備吊裝方案附錄一、中石化湖北枝江化肥廠煤代油工程大型設(shè)備吊裝計算書1. 主要設(shè)備的吊裝計算1.1、氣化爐（V-1301）1.1.1、V-1301有關(guān)吊裝技術(shù)參數(shù)設(shè)備規(guī)格3020/4630×30900×65/95mm設(shè)備殼體材質(zhì)SA387Gr.11CL2設(shè)備本體重量510t設(shè)備組合重心位置（離下端口距離）13.098m1.1.2、V-1301的重心計算V-1301結(jié)構(gòu)尺寸及受力圖如下經(jīng)過計算，V-1301的組合重心位置距離底部的距離X為：1.1.3、V-1301抬頭狀態(tài)的受力計算如上圖所示。V-1301抬頭時250噸溜尾吊車吊鉤受力

2、F2V-1301抬頭時1250噸主吊車吊鉤受力F1F1=G-F2=510-142=368（t）1.1.4、主吊繩扣的選擇與計算（1） 平衡梁下方：主吊繩扣選用110-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為449t/根。長度為105m兩根，各繞三圈六股后上與平衡梁相連接，下與兩只管軸式主吊耳相連接，共6圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全（2）、平衡梁上方：主吊繩扣選用110-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為449t/根。長度為50m兩根，各繞三圈六股上掛吊鉤下與平衡梁連接，共6圈受力，主吊繩扣的安全系

3、數(shù)為倍 安全1.1.5、溜尾繩扣的選擇與計算溜尾選用110-8×61+FCmm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩圈，按5倍系數(shù)后其允許拉力為117t/圈。周長為12m兩根，各繞一圈后通過80噸卸扣與兩只板孔式溜尾吊耳相連接，共兩圈受力，溜尾繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.1.6、氣化爐殼體上局部應(yīng)力的校核計算 氣化爐（V-1301）在水平吊裝狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，主吊耳和溜尾吊耳焊接處氣化爐殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.1.7、主吊耳強(qiáng)度校核計算 由于主吊耳在設(shè)備直立時所受的力最大，為此以設(shè)備直立后所受的力作為強(qiáng)度校核的依據(jù)。主吊耳管軸材質(zhì)為SA

4、387Gr.11CL2，管軸外徑700mm，管軸壁厚=70mm，相應(yīng)的屈服極限為。角焊縫系數(shù)按考慮，則焊縫處的。吊裝動載系數(shù)取k=1.1，吊耳按300t/只進(jìn)行強(qiáng)度校核。主吊耳的受力簡圖如下：徑向載荷:由于用平衡梁吊裝，橫向載荷為0N，即徑向彎矩（力矩）：為簡化計算過程，吊耳筋板暫不列入計算范圍，按沒有筋板時考慮，若沒有筋板時強(qiáng)度滿足安全要求，有筋板時顯然更滿足安全要求。吊耳管軸橫截面積:吊耳抗彎截面模數(shù)： 吊耳根部受到的最大彎曲應(yīng)力： 吊耳軸向壓應(yīng)力： 組合應(yīng)力：吊耳上根部：吊耳下根部：說明：徑向載荷對吊耳根部上半部分產(chǎn)生壓應(yīng)力，下半部分產(chǎn)生拉應(yīng)力。由產(chǎn)生的主吊耳管軸根部的剪應(yīng)力： 上式中，

5、根據(jù)材料力學(xué)，對于塑性材料，有考慮到焊接因素，實際因此，主吊耳本身強(qiáng)度滿足安全要求。1.1.8、溜尾板式吊耳強(qiáng)度校核查GB150-1998得，厚度為70mm的16MnR鋼板常溫下的的許用拉應(yīng)力為：，相應(yīng)的許用剪應(yīng)力為： 按每只吊耳正向受力F2/2=(142/2)t=710000（N）進(jìn)行強(qiáng)度校核。 開孔處截面的剪應(yīng)力： B-B截面的正向拉應(yīng)力為： C-C截面的正向拉應(yīng)力為： 吊耳板所受的側(cè)向彎矩： 吊耳板側(cè)向抗彎截面模量： 吊耳板側(cè)向彎曲應(yīng)力： 結(jié)論：溜尾板式吊耳也滿足強(qiáng)度要求，安全。1.2、合成氣冷卻器（V-1302）1.2.1、V-1302有關(guān)吊裝技術(shù)參數(shù)設(shè)備規(guī)格3400×405

6、00×70mm設(shè)備殼體材質(zhì)SA387Gr.11CL2設(shè)備本體重量540t設(shè)備組合重心位置（離下端口距離）20.579m1.2.2、V-1302的重心計算V-1302結(jié)構(gòu)尺寸及受力圖如下:經(jīng)過計算，合成氣冷卻器V-1302的組合重心位置距離底部的距離X為：1.2.3、V-1302抬頭狀態(tài)的受力計算如上圖所示。V-1302抬頭時250噸溜尾吊車吊鉤受力F2V-1302抬頭時1250噸主吊車吊鉤受力F1F1=G-F2=520-149=391（t） 1.2.4、主吊繩扣的選擇與計算（1）、平衡梁下方：主吊繩扣選用110-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其

7、破斷拉力為449t/根。長度為105m兩根，各繞三圈六股后掛兩只管軸式主吊耳，共6圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全（2）、平衡梁上方：主吊繩扣選用110-8×61+FCmm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為449t/根。長度為50m兩根，各繞三圈六股后掛吊鉤，共6圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.2.5、溜尾繩扣的選擇與計算溜尾繩扣選用110-8×61+FCmm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670Mpa的纖維芯鋼絲繩圈，按5倍系數(shù)后其允許拉力為117t/圈。周長為12m兩根，各繞一圈掛兩只板孔式溜尾吊耳，共兩圈受力，溜尾繩扣的安全系數(shù)為倍 安全 1.2

8、.6、合成氣冷卻器殼體上局部應(yīng)力的計算 合成氣冷卻器（V-1302）在水平吊裝狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，主吊耳和溜尾吊耳焊接處設(shè)備殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.2.7、主吊耳強(qiáng)度校核 由于吊耳在設(shè)備直立時所受的力為最大，為此以設(shè)備直立后所受的力作為強(qiáng)度校核的依據(jù)。主吊耳管軸材料為SA387Gr.11CL2，管軸外徑900mm，壁厚=70mm，相應(yīng)的屈服極限為。角焊縫系數(shù)按考慮，則焊縫處的。吊裝動載綜合系數(shù)取k=1.1，吊耳按300t/只進(jìn)行強(qiáng)度校核。吊耳的受力簡圖如下：徑向載荷:由于用平衡梁吊裝，橫向載荷為0N，即徑向彎矩（力矩）：為簡化計算過程，吊耳筋板暫不列入計

9、算范圍，按沒有筋板時考慮，若沒有筋板時強(qiáng)度滿足安全要求，有筋板時顯然更滿足安全要求。主吊耳管軸橫截面積:主吊耳管軸抗彎截面模量： 主吊耳根部受到的最大彎曲應(yīng)力： 主吊耳軸向壓應(yīng)力： 組合應(yīng)力：吊耳上根部：吊耳下根部：說明：徑向載荷對吊耳根部上半部分產(chǎn)生壓應(yīng)力，下半部分產(chǎn)生拉應(yīng)力。由產(chǎn)生的吊耳管軸根部的剪應(yīng)力：上式中，根據(jù)材料力學(xué)，對于塑性材料，有考慮到焊接因素，實際因此，主吊耳本身強(qiáng)度滿足安全要求。1.2.8、溜尾板式吊耳強(qiáng)度校核溜尾吊耳材質(zhì)為SA387Gr.11CL2，板厚=70mm，相應(yīng)的屈服極限。相應(yīng)的許用剪應(yīng)力為：角焊縫系數(shù)按考慮，則焊縫處的。 按每只吊耳正向受力F2/2=(149/2

10、)t=745000（N）進(jìn)行強(qiáng)度校核。 開孔處截面的剪應(yīng)力： B-B截面的正向拉應(yīng)力為： C-C截面的正向拉應(yīng)力為：吊耳板所受的側(cè)向彎矩： 吊耳板側(cè)向抗彎截面模量： 吊耳板側(cè)向彎曲應(yīng)力： 結(jié)論：溜尾板式吊耳也滿足強(qiáng)度要求，安全。1.3、氣體返向室（V-1302）1.3.1、主吊繩扣的選擇與計算 以氣體返向室吊裝直立后所受的力進(jìn)行計算，主吊繩扣所受的力為186噸。（1）、平衡梁下方：主吊繩扣選用70-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩扣，按5倍系數(shù)后其允許拉力為42t/根。長度為49.2m兩根，各繞兩圈四股后掛兩只管軸式主吊耳，共4圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍

11、 安全（2）、平衡梁上方：主吊繩扣選用72-6×37+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為56.7t/根。長度為24m兩根，各繞兩圈四股后掛吊鉤，共4圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.3.2、溜尾繩扣的選擇與計算以設(shè)備水平狀態(tài)時所受的力進(jìn)行校核，溜尾吊車所受的力為119噸。溜尾繩扣選用72-6×37+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670Mpa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為61.5t/根。長度為10m兩根，各繞一圈掛兩只板孔式溜尾吊耳，共兩圈受力，溜尾繩扣的安全系數(shù)為倍 安全 1.3.3、氣體返向室殼體上局部應(yīng)力的計算 氣體返

12、向室（V-1302）在水平吊裝狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，主吊耳和溜尾吊耳焊接處設(shè)備殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.3.4、主吊耳和溜尾吊耳的強(qiáng)度校核 與氣化爐相似，此處略去。1.4、傳導(dǎo)段（V-1303）1.4.1、主吊繩扣的選擇與計算 以傳導(dǎo)段吊裝直立后所受的力進(jìn)行計算，主吊繩扣所受的力為96噸。（1）、平衡輪連接件下方：主吊繩扣選用72-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為56.7t/根。長度為24m兩根，各繞一圈兩股后通過四個32噸卸扣與四只板式主吊耳相連接，共2圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全（2）

13、、平衡輪連接件上方：主吊繩扣選用90-8×61+FCmm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為76t/根。長度為20m，繞一圈兩股后掛吊鉤，共1圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.4.2、溜尾繩扣的選擇與計算以設(shè)備水平狀態(tài)時所受的力進(jìn)行校核，每臺溜尾吊車所受的力約為24噸。溜尾繩扣選用39-6×37+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為78.68t/根。長度為20m兩根，各繞一圈掛兩只板孔式溜尾吊耳，共兩圈受力，每根溜尾繩扣的安全系數(shù)為倍 安全 1.4.3、傳導(dǎo)段殼體上局部應(yīng)力的計算 傳導(dǎo)段（V-1303）在水

14、平吊裝狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，主吊耳和溜尾吊耳焊接處設(shè)備殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.4.4、主吊耳和溜尾吊耳的強(qiáng)度校核 四只主吊耳在傳導(dǎo)段水平抬頭時和直立后平均所受的力較小，而水平抬頭時溜尾吊耳所受的側(cè)向力卻較大，現(xiàn)對其進(jìn)行強(qiáng)度校核。溜尾吊耳板所受的側(cè)向彎矩： 吊耳板側(cè)向抗彎截面模量： 吊耳板側(cè)向彎曲應(yīng)力： 結(jié)論：溜尾板式吊耳也滿足強(qiáng)度要求，安全。1.5、氣體返向室和傳導(dǎo)段組合件（V-1302/V-1303）1.5.1、V-1302/V-1303吊裝時的受力計算根據(jù)繪制的力三角形得出，分布于兩管軸式主吊耳上的力為190噸，分布于兩板孔式吊耳上力為152噸。1.5

15、.2、主吊繩扣的選擇與計算（1）、與兩管軸式吊耳相連接的繩扣：主吊繩扣選用70-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為42t/根。長度為49.2m兩根，各繞兩圈四股后掛兩只管軸式主吊耳，共4圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全（2）、與兩板孔式吊耳相連接的繩扣滑輪組上側(cè)：主吊繩扣選用72-6×37+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為56.7t/根。長度為24m兩根，各成單股上掛吊鉤，下與滑輪組相連接，共2股受力，每根主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全滑輪組下側(cè)：跑繩選用26-6×37

16、+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為34.97t/根。長度為40m兩根，各成穿6-6滑輪組，各12股受力，在不考慮滑輪摩阻的情況下，平均每根跑繩受力約為76/12=6t，則每根跑繩的安全系數(shù)為倍 安全1.5.3、氣體返向室和傳導(dǎo)段組合件吊裝時殼體上局部應(yīng)力的計算 吊耳焊接處設(shè)備殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.5.4、主吊耳強(qiáng)度校核管軸式主吊耳計算從略。下面對兩板孔式主吊耳進(jìn)行強(qiáng)度校核。吊耳板材質(zhì)為SA387Gr.11CL2，板厚=70mm，相應(yīng)的屈服極限。相應(yīng)的許用剪應(yīng)力為：角焊縫系數(shù)按考慮，則焊縫處的。按斜向受力F2=50t=5

17、00000（N）進(jìn)行強(qiáng)度校核。開孔處截面的剪應(yīng)力： 吊耳板C-C截面所受的側(cè)向彎矩： 吊耳板側(cè)向抗彎截面模量： 吊耳板側(cè)向彎曲應(yīng)力： 結(jié)論：該板孔式主吊耳滿足強(qiáng)度要求，安全。1.6、高溫高壓過濾器/飛灰收集罐（V-1501/S-1501）1.6.1、V-1501/S-1501有關(guān)吊裝技術(shù)參數(shù)設(shè)備規(guī)格6525×20239×(100+3)mm設(shè)備殼體材質(zhì)SA387Gr.11CL2設(shè)備本體重量300t設(shè)備組合重心位置（距離下法蘭口）12.814m1.6.2、V-1501/S-1501抬頭狀態(tài)的受力計算經(jīng)過計算,V-1501/S-1501抬頭時250噸溜尾吊車吊鉤受力F2=45.8

18、t:1250噸主吊車吊鉤受力F1=254.2t。1.6.3、主吊繩扣的選擇與計算（1）、平衡梁下方：主吊繩扣選用110-8×61(鋼芯)，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，其破斷拉力為661t/根。長度為29m兩根，各繞兩圈四股后上與平衡梁相連接，下與兩只管軸式主吊耳相連接，共4圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全（2）、平衡梁上方：主吊繩扣選用90-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩，按5倍系數(shù)后其允許拉力為79t/根。長度為50m兩根，各繞三圈六股上掛吊鉤下與平衡梁連接，共6圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.6.4、溜尾繩扣的選擇

19、與計算溜尾選用39-6×37+1mm，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MPa的纖維芯鋼絲繩扣，其破斷拉力為78.68t/根。長度為20m兩根，各繞一圈后與兩只管軸式溜尾吊耳相連接，共兩圈受力，溜尾繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.6.5、設(shè)備殼體上局部應(yīng)力的校核計算 設(shè)備在水平吊裝狀態(tài)和垂直狀態(tài)時，主吊耳和溜尾吊耳焊接處殼體上局部應(yīng)力的計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.6.6、主吊耳和溜尾吊耳強(qiáng)度校核計算 主吊耳和溜尾吊耳應(yīng)力校核計算另見相關(guān)的書面設(shè)計證明文件，本計算書從略。1.7、氣化爐中壓汽包（V-1304） 主吊繩扣選用70-8×61+FC，公稱抗拉強(qiáng)度為1670MP

20、a的纖維芯鋼絲繩扣，按5倍系數(shù)后其允許拉力為42t/根。長度為49.2m兩根，各繞一圈兩股兜于氣化爐中壓汽包底部，共2圈受力，主吊繩扣的安全系數(shù)為倍 安全1.8、氣體返向室頂（提）升機(jī)構(gòu)、氣化框架及組裝支架的校核計算 有關(guān)這三部分的校核計算另見相關(guān)的設(shè)計書面證明文件，本計算書從略。2.吊裝現(xiàn)場接地壓強(qiáng)的計算2.1、 1250噸履帶吊車吊裝站位處的接地壓強(qiáng)的計算 路基板結(jié)構(gòu)尺寸：長7m，寬2.2m，高0.43m，則每塊路基板接地面積為：A=7×2.2=15.4（）。 1250噸履帶吊車接地部分結(jié)構(gòu)尺寸為： 履帶中心間距10.5m，履帶長度14.9m，履帶寬度為2m。每條履帶壓7塊路基板

21、。 1250噸履帶吊車在吊裝合成氣冷卻器V-1302時對地的總壓力約為2000t，1250噸履帶吊車對地面的壓強(qiáng)按一條履帶，壓7塊路基板計算，則吊裝時履帶路基板對地面的壓強(qiáng)為： 2.2、1250噸履帶吊車空載行走地面的接地壓強(qiáng)計算1250噸履帶吊車空載狀態(tài)下總重約為1100噸，則對地面的壓強(qiáng)為：2.3、250噸履帶吊車吊裝站位處的接地壓強(qiáng)計算 根據(jù)250噸履帶吊車隨車提供的技術(shù)資料，250噸履帶吊車在吊裝設(shè)備時地耐力應(yīng)不小于。2.4、1250噸履帶吊車超級提升配重擺放位置的接地壓強(qiáng)的計算 本次吊裝最多使用400t超級提升配重，超級提升配重底盤面積為9.5×3.5=33.25。則超級提

22、升配重對地面的壓強(qiáng)為 則超級提升配重擺放處的地耐力應(yīng)不小于。 3.千噸級平衡梁的強(qiáng)度校核計算書3.1、材料所用板材為16Mn，其機(jī)械性能見下表：組 別第1組 I 16第2組 II1725第3組 III=2636抗拉、抗壓和抗彎 （MPa）235225210抗剪（MPa）142137127所用軸的材料為40Cr，其機(jī)械性能見下表：組 別抗拉強(qiáng)度b（MPa）屈服強(qiáng)度S（MPa）抗拉、抗壓和抗彎 （MPa）抗 剪（MPa）100300調(diào)質(zhì)686490所用滑輪的材料為ZG35，其機(jī)械性能見下表：熱處理類型抗拉強(qiáng)度b（MPa）屈服強(qiáng)度S（MPa）抗拉、抗壓和抗彎 （MPa）抗 剪（MPa）調(diào) 質(zhì)5393

23、433.2、載荷條件及計算部位和計算方法3.2.1、額定負(fù)荷1000t，折合9800KN，設(shè)計載荷按1.25×9800=12250KN計。載荷條件見圖1。3.2.2、計算部位、在1-1截面處計算上軸的強(qiáng)度。、在2-2截面處計算中軸的強(qiáng)度和與上軸及中軸相關(guān)聯(lián)的耳板環(huán)部強(qiáng)度。、在3-3截面處計算下軸的強(qiáng)度和與下軸相關(guān)聯(lián)的耳板環(huán)部強(qiáng)度。、在4-4截面處計算連接件2上下耳板結(jié)合部位焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。3.2.3、計算方法、上軸和下軸為連續(xù)梁類靜不定結(jié)構(gòu)，采用力法計算支反力，并忽略作用力和反力在實際上的某些均布特征，均按集中力處理，使之成為典型結(jié)構(gòu)，既便于計算，又偏于安全。 、耳板環(huán)部截面的強(qiáng)度按工程上慣用的假定計算方法計算。、以材料的許用應(yīng)力為標(biāo)準(zhǔn)建立強(qiáng)度條件。3.3、上軸強(qiáng)度計算3.3.1、上軸強(qiáng)度計算 、1-1截面處外力見圖2-1。計算簡圖和支反力計算圖見圖2-2。、支反力計算：則有方程組如下：解得：即: 、內(nèi)力計算 見內(nèi)力圖圖2-3。 3.3.2、強(qiáng)度計算、上軸截面幾何參數(shù) 、上軸強(qiáng)度計算 3.3.3、結(jié)論： 按現(xiàn)使用的計算方法和所作的假定計算所得結(jié)果表明，現(xiàn)選軸徑剪應(yīng)力滿足，正應(yīng)力稍大，但仍小于1.05即343.35MPa，為此仍屬工程上