宁夏宝丰焦化废气回收综合利用制烯烃项目烯烃分离单元1#、2#丙烯精馏塔III类吊装方案
1#丙烯精馏塔第一段强度校核 设备吊装质量 设备长度 吊耳至塔顶的距离 吊耳至塔底的距离 均布载荷 m段的最大弯距 h段的最大弯距 最大弯距处的内径 最大弯距处的厚度 m段的最大弯距处的抗弯截面模量 m段的最大弯距处的应力 h段的最大弯距处的抗弯截面模量 h段的最大弯距处的应力 材料安全系数 σs σs/n 应力校核 σσmax1max2 h=H-m q=Gmin*g/H Mmmax=qm/2 Mhmax=q（h-m）/（8h） F1=q（h+m）/(2h) F2=q（h-m）/(2h) W=πDiδ/4 σmax222222222Gmin H m h q Mmmax Mhmax Di δ W σmax1kg mm mm mm N/mm N-mm N-mm mm mm mm3 268000 32893 3500 29393 79.85 489,061,502 8,380,140,136 6,500 48 1,592,787,475 0.3 1,592,787,475 5.3 1.6 345 215.625 安全 安全 =Mmax/W 2 MPa mm3 W=πDiδ/4 σmaxW σ max2=Mmax/W MPa MPa MPa n σs ＜σs/n ＜σs
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宁夏宝丰焦化废气回收综合利用制烯烃项目烯烃分离单元1#、2#丙烯精馏塔III类吊装方案
§12.3.2.1 2#丙烯精馏塔第一段强度核算
2#丙烯精馏塔第一段强度校核 设备吊装质量 设备长度 吊耳至塔顶的距离 吊耳至塔底的距离 均布载荷 m段的最大弯距 h段的最大弯距 最大弯距处的内径 最大弯距处的厚度 m段的最大弯距处的抗弯截面模量 m段的最大弯距处的应力 h段的最大弯距处的抗弯截面模量 h段的最大弯距处的应力 材料安全系数 σs σs/n 应力校核 §12.3.2.2因2#丙烯精馏塔第二段、第三段、第四段因重量与长度均小于第一段，故无需校核 §12.4 吊装平衡梁核算
σσ＜σs/n max2＜σs max1 h=H-m q=Gmin*g/H Mmmax=qm2/2 Mhmax=q（h2-m2）2/（8h2） F1=q（h+m）2/(2h) F2=q（h2-m2）/(2h) W=πDi2δ/4 σmaxGmin H m h q Mmmax Mhmax Di δ W σmax1kg mm mm mm N/mm N-mm 550000 49267 3750 45517 109.45 769,558,298 N-mm 27,935,958,684 mm mm mm3 7,704 52 2,423,961,810 0.3 2,423,961,810 11.5 1.6 345 215.625 安全 安全 =Mmax/W MPa mm3 W=πDi2δ/4 σmaxW σ max2=Mmax/W MPa MPa n σs σs/n MPa 32
宁夏宝丰焦化废气回收综合利用制烯烃项目烯烃分离单元1#、2#丙烯精馏塔III类吊装方案
支撑式平衡梁受力分析图
§12.4.1 2#丙烯精馏塔支撑式平衡梁核算
选取2#丙烯精馏塔最重的第一段进行平衡梁的计算，重量为550T
支撑梁选用￠610*53的钢管，材质12Cr1MoV，长8m，重量为5T,其力学特性为： 截面积F=(D2-d2)*3.14/4=927cm2
惯性矩IX=π(D4-d4)/64=362740cm4（圆环），回转半径r=长细比=λ==40，根据长细比查表得稳定系数ψ=0.899
=19.78cm
2#丙烯精馏塔支撑式平衡梁尺寸
由于G和F在一根钢丝绳上所以G=F=332.75T
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宁夏宝丰焦化废气回收综合利用制烯烃项目烯烃分离单元1#、2#丙烯精馏塔III类吊装方案
根据作图法N=172.24T
NX=N*cos15°=166.4T，NY=N*sin15°=44.58T
由于衡梁处于动态平衡中，竖直方向力相等，所以：NY + NY + G1 = TY+ TY TY =47.08T
T= TY/sin67°=51.1T，TX=T*cos67°=20T σ1=(TX+NX)/ Fψ=22.4N/mm2 σ2=M/W=35.6 N/mm2 σ总=σ1+σ2=58N/mm2
￠610*53的钢管其屈服限[σ]=245N/mm2，σ总＜[σ]/1.6=153.1 N/mm2所以此钢管组合以后，满足现场的塔的吊装要求。
12.4.2 1#丙烯精馏塔支撑式平衡梁计算
选取最重的第二段进行平衡梁的计算，重量为305T
支撑梁选用￠406*22的钢管，材质20#，长7m，重量2.1t其力学特性为： 截面积F=(D2-d2)*3.14/4=265.3cm2 惯性矩IX=
=49054.5cm4，回转半径r=
=13.6cm
长细比=λ==51，根据长细比查表得稳定系数ψ=0.852
1#丙烯精馏塔平衡梁尺寸 由于G和F在一根钢丝绳上所以G=F=184.3T
根据作图法N=95.4T
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宁夏宝丰焦化废气回收综合利用制烯烃项目烯烃分离单元1#、2#丙烯精馏塔III类吊装方案
NX=N*cos15°=92.1T，NY=N*sin15°=24.7T 由于衡梁处于动态平衡中，竖直方向力相等 所以：NY + NY + G1 = TY+ TY TY =25.8T
T= TY/sin67°=28T，TX=T*cos67°=10.9T σ1=(TX+NX)/ Fψ=45.6N/mm2 σ2=M/W=97.1 N/mm2 σ总=σ1+σ2=142.7N/mm2
￠406*22的钢管其屈服限[σ]=245N/mm2，σ总＜[σ]/1.6=153.1 N/mm2所以此钢管组合以后，满足现场的塔的吊装要求。 12.4.3吊耳校核
选取最重的2#丙烯精馏塔第一段进行平衡梁的吊耳校核，吊耳材质为Q235，δ=30mm，σs=225 MPa,安全系数为1.6
[σ] =σs/1.6 = 140.6 Mpa
[τ] = 98.4Mpa (取0.7[σ])
1)吊耳截面拉伸应力计算 吊耳拉伸载荷T= 504kN 吊耳截面拉应力:σ=Fv /A 式中：Fv = T =504kN
A = (400-140) ×30 = 7800 mm2
故σ=F2 /A=504×103/7800=64.6Mpa ≤[σ] = 140.6Mpa,强度满足。 2)吊耳孔挤压强度计算
σr =
T1d4??(t1?2?t2)2
式中：T1 = T= 504kN
d 为吊耳孔直径，d = 140mm t1 为吊耳板厚度，t1 =30mm t2 为加强板厚度，t1 = 0mm
故σr =60MPa ≤[σ] = 140.6MPa ,强度满足。 3）吊耳截面剪切应力计算
τ=σ= 64.6MPa ≤ [τ] = 98.4 MPa，强度满足。
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