宋相華 孫 賀

中石化第十建設(shè)有限公司 山東青島 266500

抬送法吊裝是立式設(shè)備安裝常用的吊裝工藝方法，即立式設(shè)備吊裝作業(yè)中，采用移動式起重機吊起設(shè)備尾部，配合主起重機械移送的吊裝作業(yè)。采用抬送法吊裝需要設(shè)計抬尾吊耳作為尾部移動式起重機的吊點。

1 抬尾吊耳常見結(jié)構(gòu)形式

抬送法吊裝采用的抬尾吊耳一般有單板式、雙板式、四板式(多板式)和管軸式，分別如圖1、圖2、圖3 和圖4所示。

圖1 單板式抬尾吊耳

圖2 雙板式抬尾吊耳

圖3 四板式抬尾吊耳(多板式)

圖4 管軸式抬尾吊耳

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 可依據(jù)的相關(guān)規(guī)范

抬尾吊耳設(shè)計參考HG/ T 21574- 2018(2008)“11 尾部吊耳”，需要注意的是此規(guī)范2018 版和2008 版“11.0.2 尾部吊耳的尺寸系列”中公稱吊重200t 級和300t 級吊耳，與BX 型標準弓形卸扣尺寸不匹配，不能連接使用，需使用BK 型扁平卸扣（寬體卸扣）連接，詳見表1—表3 和圖5、圖6。建議在設(shè)計吊耳時對結(jié)構(gòu)尺寸進行改進，避免吊裝的時候發(fā)生吊耳與卸扣不匹配的情況。

表1 HG/T 21574-2018 尾部吊耳尺寸表

表2 BX 型弓形卸扣參數(shù)表(巨力索具)

表3 BK 型扁平卸扣參數(shù)表(巨力索具)

圖5 BX 型弓形卸扣

圖6 BK 型扁平卸扣

2.2 抬尾吊耳結(jié)構(gòu)設(shè)計原則

（1）結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)與吊索具相匹配；

（2）吊耳板與設(shè)備裙座焊接處內(nèi)部宜焊接支撐結(jié)構(gòu)加固；

（3）吊耳和支撐梁材質(zhì)宜與設(shè)備裙座或筒體相同；

（4）吊耳板間距需要根據(jù)地腳螺栓孔調(diào)整，保證就位時避開地腳螺栓；

（5）雙板式或多板式吊耳板的間距應(yīng)滿足卸扣的裝卸要求。

2.3 抬尾吊耳設(shè)備內(nèi)部加固

抬尾吊耳焊接位置宜采用內(nèi)部支撐法加固，加固材料宜采用工字鋼、H 型鋼或無縫鋼管，加固位置宜與抬尾吊耳在一個平面上。加固形式一般有單立柱支撐形式、雙立柱支撐形式、十字支撐形式、一橫兩豎支撐形式、井字型支撐形式和三角支撐形式等加強結(jié)構(gòu)，見圖7。支撐結(jié)構(gòu)的校核方法可參考HG/ T 21574- 2018 附錄D 設(shè)備裙座內(nèi)環(huán)支持型式及校核。

圖7 抬尾吊耳內(nèi)部支撐加固形式示意圖

3 抬尾吊耳形式選用

抬尾吊耳應(yīng)根據(jù)設(shè)備吊裝工藝和吊裝重量來選擇合適的形式，選用原則如下：

（1）中小型設(shè)備吊裝，可選用單板式；

（2）大型設(shè)備吊裝，一般選用雙板式；

（3）如果抬尾重量較大，為了減小吊耳尺寸或者降低連接卸扣等級，可以采用四板式(多板式) ；

（4）對于鋁鎂料倉等薄壁設(shè)備，如果板式抬尾吊耳不能滿足設(shè)備強度要求，或者設(shè)備內(nèi)部不宜焊接支撐結(jié)構(gòu)來加固，可選用管軸式吊耳。

4 計算校核實例

在HG/ T 21574- 2018 中，抬尾吊耳并未給出具體的計算校核實例。在以往吊裝方案審核過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)抬尾吊耳計算校核按照此規(guī)范中板式主吊耳計算校核的方法計算，但實際上抬尾吊耳的受力模型與板式主吊耳的受力模型是存在差異的。下面以某煤化工裝置第二丙烯精餾塔下段(設(shè)備重量677t)吊裝，所設(shè)計的雙板式抬尾吊耳為例進行計算校核。

吊耳材料性能和幾何尺寸見表4 和表5，受力分析建模見圖8，校核計算見表6。

圖8 受力分析建模

表4 吊耳材料性能表

表5 設(shè)備與吊耳幾何尺寸

表6 校核計算

5 計算結(jié)果分析

抬尾吊耳作為尾部移送吊車的吊點，在設(shè)備由水平狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為豎直過程中，受力是不斷變化的，應(yīng)分別計算不同角度時吊耳所受的拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力和剪應(yīng)力，然后根據(jù)第四強度理論求取最大當(dāng)量應(yīng)力，來校核是否滿足材料的強度要求。由上述計算可知，最大當(dāng)量應(yīng)力遠大于水平起吊時的拉應(yīng)力（接近3 倍），所以不計算設(shè)備翻轉(zhuǎn)過程中抬尾吊耳受力變化是不合理的。當(dāng)校核結(jié)果不能滿足材質(zhì)許用應(yīng)力要求的時候，可以加長吊耳板底邊的長度或增加筋板，來降低彎曲應(yīng)力，從而減小最大當(dāng)量應(yīng)力。

6 制造和檢驗

抬尾吊耳制造材料應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范，吊耳孔應(yīng)采用機械加工成型，不得有局部缺口等缺陷。所有焊縫均應(yīng)進行外觀檢查，不得存在裂紋與未熔合等焊接缺陷。除筋板、加強板外，主焊縫均應(yīng)進行磁粉或滲透檢測，檢查結(jié)果應(yīng)符合NB/ T 47013 的有關(guān)規(guī)定，Ⅰ級為合格。當(dāng)設(shè)備到貨以后，應(yīng)該根據(jù)抬尾吊耳設(shè)計圖紙檢查其實際結(jié)構(gòu)尺寸，確保與卸扣、連接件等吊索具相匹配，如果發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。

7 結(jié)語

抬尾吊耳的設(shè)計既要滿足與卸扣等吊索具的匹配性，又要滿足吊裝安全。吊耳設(shè)計承載能力應(yīng)留有一定余量，因為與發(fā)生吊裝事故造成的損失相比，吊耳制作的成本就顯得微不足道了。需要注意的是，吊耳計算校核的安全系數(shù)必須達標，不應(yīng)低于相關(guān)規(guī)范標準。