煙囪吊裝方案

2021-10-30 06:23:11 字數 4173 閱讀 7843

獨山子石化千萬噸煉油及百萬噸乙烯專案—新區第一聯合裝置80萬噸/年催焦化柴油加氫精製產品分餾塔底重沸爐安裝工程中的鋼煙囪高43.2公尺,位含襯裡總重量為 16.333噸。

該煙囪分直筒段和錐休段兩部分,20公尺以上為直筒段,20公尺以下為錐體段,直徑1.4公尺。從下至上,筒體分別由厚度為10、8、6mm的q235-b鋼板捲製而成,輕質耐熱襯裡。

2吊裝方法

根據裝置特點和施工現場空間位置結合我公司的施工機具裝備情況,擬採用雙桅杆抬吊法。雙桅杆抬吊工藝比較成熟,機具裝置受力較好,正常情況下,每根桅杆均分擔裝置荷重的一半。雙桅杆抬吊整個過程中,大致上有裝置抬頭、脫排和就位三個典型位置。

桅杆採用我公司200噸桅杆,總長63.03公尺,自重43.329噸兩根,滑輪組採用我公司自行研製的雙排14輪吊梁型250噸滑車兩組,自重2噸。

利用門式桅杆提公升架進行桅杆的豎立和拆除工作。

3編制依據

1)獨山子石化千萬噸煉油及百萬噸乙烯專案—新區第一聯合裝置80萬噸/年催焦化柴油加氫精製產品分餾塔底重沸爐安裝工程72-02/22圖

2)《化工工程建設起重施工規範》hg20201-2000

3)《大型裝置吊裝工程施工工藝標準》sh/t3515-2003

16.2.4煙囪吊裝時強度穩定驗算

1)受力計算

如上圖所示,煙囪重心距底部31.64m,選吊點距煙囪底部50m,那麼:

f=q×31.64/50=235.75×31.64/50=149.19t

r=q-f=86.57t

各段載荷分布如下圖:

煙囪下段均布載荷q1=3974.3kg/m

煙囪中段均布載荷q2=2609kg/m

煙囪上段均布載荷q3=2016.3kg/m

2)剪力方程

ab段:q1(x)=r- q1 x 1 (0x135)

bc段:q2(x)=r-35 q1 -q2 (x2-35) (35x245)

cd段:q3(x)=r-35 q1 –10q2-q3 (x3-45) (45x350)

de段:q4(x)=q3x4 (0x430)

根據剪刀方程作出如下剪力圖。

3)彎矩方程

ab段:m1(x)= rx1-q1x12/2 (0≤x1≤35)

bc段:m2(x)= rx2-35 q1(x2-35/2)- q2(x2-35)2/2 (35≤x2≤45)

cd段:m3(x)= rx3-35 q1(x3-35/2)-10 q2(x3-45/2)- q3(x3-45)2/2 (45≤x2≤50)

de段:m4(x)=- q3 x42/2 (0≤x4≤30)

根據彎矩方程作彎矩圖如下:

4)危險截面強度驗算

根據剪力圖和彎矩圖,確定危險截面,進行強度驗算。

查表:=950kg/cm2 =1550kg/cm2

危險截面1:21.8m處 m1(x)max=942.85tm

d=327.0cm d=323.0cm

w1=π(d4-d4)/32d=π(3274-3234)/32×327=164823cm2

σ1=m1(x)max/w1=942.85105/164823=572kg/cm2<[σ]=1550 kg/cm2

危險截面2:50m處

m2(x)=934.95tm

d=203.6cm d=200.0cm

w2=π(d4-d4)/32d=π(203.64-2004)/32×203.6=57037.75cm2

σ2=m2(x)max/w2=934.95×105/57037.75=1639.18kg/cm2>[σ]=1550 kg/cm2

a=π(d2-d2)/4=π(203.62-2002)/4=1140.57 cm2

τ=2q/a=2×88.7×103/1140.57=155.54 kg/cm2<[τ]=950 kg/cm2

通過驗算可知:50 m處應採取加固措施。

若採用=20mm厚的鋼板,則

w2=π(d4-d4)/32d=63440.44cm2

σ2=m2(x)max/w2=934.95×105/63440.44=1473.74kg/cm2<[σ]=1550 kg/cm2

d=204.0cm d=200.0cm

這樣煙囪的強度滿足要求。

5) 煙囪的撓度計算

為了計算方便,煙囪簡化為均布載荷受力。如下圖所示:

q1=3505.44kg/m

q2=2016.3kg/m

e=2.1×106 kg/cm2

α1=d/d=3.23/3.27=0.9878 (21.8m處)

i1=πd4(1-α14)/64= π×3.274(1-0.98784)/64=0.27m4

α2=d/d=2/2.04=0.9804 (50m處)

i2=πd4(1-α24)/64= π×2.024(1-0.98044)/64=0.065m4

其中:y1=-5 q1l14/384e i1=-5.03cm

l1=50m l2=30m

對ab段,可視為一端固定,一端鉸支,均布載荷。

對bc段可作為受均布載荷作用的懸臂梁。

y1=-5 q2l24/384e i2=-14.9cm

這裡沒有考慮龜甲網與襯裡的抗彎問題,因而在實際吊裝中所產生的撓度值可能比實際計算的要小。根據經驗可不採取加固措施。

5、煙囪吊裝時的受力分析及計算

1) 有關計算資料

煙囪總重:q=235.76噸

動載係數:k1=1.1

不均衡係數:k2=1.1

滑輪組及索具重:q=7噸

煙囪重心高度:h 0=31.64m

煙囪吊耳高度:h 1=50m

桅杆高度:l=63.03m

桅杆自重:g=43.329噸

攬風繩綁點偏心距:e 1=0.655m

託滾中心偏心距:e 2=0.61m

攬風繩與地面的夾角:=30

兩桅杆中心距:8m

2) 裝置抬頭時受力計算

a) 計算荷重

p=(q+2q)k 1k 2=(235.76+27) 1.11.1=302.21t

b) 起重滑車組與桅杆中心線的夾角

α1=tg-1(b1-e2-b0)=2.13°

c) 起重滑車組受力

p1=pi0/2α0=95.62t

ph1=p1/cosα=95.69t

d) 尾排所受的正壓力

r1=p-2p1=302.21-295.69=110.83t

e) 牽引滑車組水平受力

pc1=0.2r1=0.2110.83=22.17t

3) 裝置脫排時受力計算

a) 裝置底面與水平面之夾角

θ=57.2α0(l+r0)/n0(h-0.17 r0)+i0α0=9.84°

b) 起重滑車組與其重垂線的側偏角

γ2= n0θ/α0=3.61°

c) 起重滑車組與桅杆中心線的夾角

α2=tg-1(b1-e2-b0)/h-α0cosθ- cosθ=10.17°

d) 起重滑車組受力

ph2=p/2 cosγ2 cosα2=153.82 t

e) 溜放滑車組受力

pl2=ptgγ2=19.06 t

f) 側拖拉繩受力

ptc2=pl2sinγ2/2cosγ2(l1cosβ+e1sinβ)=10.21t

3) 裝置就位時受力計算

a) 起重滑車組與桅杆中心線的夾角

α3=tg-1(b-e-b)/(h-h-a0)=11.36°

b) 起重滑車組受力

ph3=p/2 cosα3=154.12 t

c) 主拖拉繩受力

pt=ph3(l2sinα3+e2cosα3)/ (l1cosβ+e1sinβ)=32.86t

d)受力計算結果彙總如下表:

4) 起重滑車組跑繩受力

s1=ph/2k1=7.22t

選250噸雙排14輪吊樑滑車組k1=10.68

起重滑車組上部繩扣受力

pd=( ph2+s2+2 ph scosα)1/2=168.3t

桅杆底座的垂直壓力

t=t(n-1)sinβ=17.5t

pc=phcosα+ptsinβ+2s+g+t=242.8t

取鋼絲繩預張力 t=5t

6、機索具的選用

起吊部分

尾排牽引部分

尾排溜放部分

桅底穩固部分

拖拉繩部分

7、錨點穩定性驗算

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