李志敏，陳博，呂旭

（中國石油天然氣第六建設(shè)公司，廣西桂林541004）

1 工程概況

連續(xù)重整反再框架（SS07構(gòu)架）共有1～7軸，2、3軸為反應(yīng)框架、4、5軸為再生框架，反再框架內(nèi)部安裝有重要大型設(shè)備R201-204重整四合一反應(yīng)器及還原段。工期緊張，安全質(zhì)量要求嚴(yán)格，施工難度大。

2 四合一反應(yīng)器吊裝技術(shù)參數(shù)介紹

根據(jù)重整反應(yīng)器設(shè)計(jì)圖紙（圖號(hào)EQ-103/001）,連續(xù)重整反應(yīng)器總高度75762mm、總質(zhì)量277.5t（含還原段16t、中心管配件13t及底座7t等）；重整反應(yīng)器分為四合一反應(yīng)器和還原段，分開到貨并吊裝，待四合一反應(yīng)器與反再框架吊裝完成后，再依次吊裝中心筒、反應(yīng)器內(nèi)件、還原段。

重整四合一反應(yīng)器及反再框架設(shè)備參數(shù)明細(xì)：R201-204重整四合一反應(yīng)器Φ1650/2200/2300/2400/3000×67786=242。

3 重整反應(yīng)器（R201—R204）提升蓋計(jì)算書

3.1 吊蓋焊縫強(qiáng)度計(jì)算

吊蓋采取雙板式吊耳結(jié)構(gòu)，單個(gè)吊耳板焊縫長度為800mm，板厚100mm，吊蓋受力F=256t，安全系數(shù)k取1.5倍，則計(jì)算焊縫強(qiáng)度：

焊縫面積簡化為：

A=2×(?×L×S)=2×0.7×800×100=112000mm2；

焊縫拉應(yīng)力：

σa=F/A=256*1.5/112000=34.3MPa＜[σ]=140.6MPa；

焊縫最大剪應(yīng)力：τa=σa=34.3MPa＜[τ]=84.4MPa；

3.2 提升蓋ANSYS受力分析

據(jù)水平方向與垂直方向的螺栓應(yīng)力比較得出，在90°旋轉(zhuǎn)過程中，螺栓與螺栓孔一直沒有發(fā)生接觸，且螺栓的等效應(yīng)力一直沒有發(fā)生變化，可見：在吊裝過程中，螺栓始終沒有發(fā)生位移，該螺栓也滿足強(qiáng)度要求。

4 重整反應(yīng)器（R201—R204）吊蓋連接構(gòu)件計(jì)算書

（如圖1）

管軸吊耳強(qiáng)度計(jì)算：

吊耳材質(zhì)選用Q235B，許用拉應(yīng)力[σ]=113MPa，許用剪應(yīng)力[τ]=90.4MPa，綜合影響系數(shù)K=1.5，則吊耳受力F=256×1.5=384t；管軸吊耳規(guī)格DN450mm×30mm，每個(gè)吊耳受力192t，按200噸力進(jìn)行強(qiáng)度校核。

其徑向載荷F=200×1000×10=2×106（N）

徑向彎矩：M=F×L=2×106×150=3×108(N.mm）

吊耳管截面慣性矩J1=π(D4-d4)/64=3.14×(4504-3904)/64=8.773×108mm4

圖1 四合一反應(yīng)器吊蓋專用連接構(gòu)件設(shè)計(jì)圖

吊耳加強(qiáng)筋截面慣性矩J2=2×tH3/12+2×t3H/12+4×tH(0.5C)2=2×18×3503/12+2×183×350/12+4×18×350×(0.5×160)2=1.315×108(mm4)

吊耳抗彎截面模量：

W=(J1+J2)/0.5D=2×（8.773×108+1.315×108）/450=4.5×106mm3

吊耳根部受到的最大彎曲應(yīng)力：

σMax=M/W=3×108/4.5×106=66.7(N/mm2）=66.7MPa吊耳總截面積：A=3.14（4502－3902）/4=3.96×104mm2吊耳剪應(yīng)力：τ=F/A=2×106/3.96×104=50.5(MPa)根據(jù)第三強(qiáng)度理論吊耳根部應(yīng)力：

〔4τ2＋σMax2〕1/2=〔4×50.52+66.72〕1/2=121（MPa）＜〔δ〕=153MPa,強(qiáng)度滿足要求。

5 吊蓋連接構(gòu)件應(yīng)力分析

通過對(duì)吊蓋連接構(gòu)件進(jìn)行建模，并用ansys軟件進(jìn)行應(yīng)力分析，當(dāng)連接件承受384t主吊力時(shí)，應(yīng)力分析吊蓋連接構(gòu)件的最大等效應(yīng)力為171MPa，小于屈服強(qiáng)度275MPa，吊蓋連接件整體應(yīng)力為114MPa，小于許用應(yīng)力153MPa；剪切應(yīng)力為68.9MPa，小于許用剪切應(yīng)力90.4MPa，故吊蓋專用連接構(gòu)件強(qiáng)度符合要求。

6 四合一反應(yīng)器吊裝難點(diǎn)分析

兩臺(tái)吊車將設(shè)備抬起，主吊車緩慢提升，溜尾吊車走車配合跌送，直到設(shè)備騰空后，超起離地，開始向右轉(zhuǎn)桿，到構(gòu)7框架2軸西側(cè)后，進(jìn)行緩慢提升，直到設(shè)備高處40m平臺(tái)橫梁，轉(zhuǎn)桿進(jìn)入框架內(nèi)部，然后緩慢下鉤，直到設(shè)備就位在13.5m層基礎(chǔ)上。[1]在整個(gè)起吊過程中要緩慢平穩(wěn)，多注意各部位受力情況，及觀察吊裝過程中存在障礙的地方。

7 結(jié)語

國內(nèi)外連續(xù)重整裝置逐漸越來越多，四合一反應(yīng)器安裝受重量、吊裝高度及場地受限障礙越來越大，眾多的困難也不斷促使吊裝技術(shù)的更新，采用大型履帶起重機(jī)配合“武器”吊蓋及連接件索具，為四合一反應(yīng)器吊裝提供了安全，高效的保障。