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直立塔设备在吊装力下的强度与稳定.pdf


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· ± · 若油化工设备
· 试验研究·
直立塔设备在吊装力下的强度与稳定
大庆石油学院副教授盒目榘工程师舒秀咎●
摘要介绍了直立塔设备吊装时壳体强度及稳定的理论分析厦其实验应力的研
究,提出了吊装力作用下吊耳根部附近壳体的强度厦稳定计算公式,并经电驯实验
硷证厦与国外有关数据对比, 均证明其是合理的和可靠的。
主厢词:塔设备吊耳强度蕾定计算
石油化工直立式塔设备, 需通过吊耳吊
装才能就位于设备基础上吊耳结构的设计, 、\ ‘
已有不少文献作过介绍。但吊装力绘这种直
立压力容器带来的强度和稳定问题,迄今所
见的研究和报道尚不多, 以致吊耳设计还存门一
在一定的盲目性。针对这一阅题, 我们不但
图吊装示意图
在实验室进行了吊装模拟实验应力分析, 而
且通过大庆助剂厂数台直立塔的实际吊装,
开展了一些研究工作。在对吊耳根部附近壳

体上复杂应力状态进行分析研究的基础上,
提出了可供设计应用的理论计算公式,且据
几台塔的吊装实践证明,本文方法是可行的。
. 壳体应力的理论分析
直立塔设备吊装时,最危险载荷发生在
刚刚吊离地面时的时刻,此时设备位置及吊
装受力情况见图。塔设备吊耳所受起重绳
的起重力, 可以分解为沿吊耳轴线方向的分
力和沿纵轴方向的分力亦可以求出
两超重绳平面内垂直于吊耳轴线方向的分力,
图吊耳受力及其单元圈
。。使吊耳处的壳体横截面圆环爰拉,
因而有可能产生因不圆度过大而失稳的趋. 吊耳根部的局部尊寓
势,见图。丑和使吊耳根部附近的壳在弯矩和拉力作用下, 吊耳根部
体受到局部弯曲作用,其局部弯矩分别为: 附近壳体所产生的局部稳定问题足容器吊
, 或装时最容易出现和最危险的破坏形式。对于
式中,为起重力的分力垂直于吊耳轴线这种局部稳定来说, 主要应考虑弯矩的影
到塔体外壁的距离响拉力可忽略。考虑到吊耳处通常耨
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第卷第期石油化工设备
有加强垫板以及壳壁之间的弹性制约等因出具体模型周边绞支, 中部为刚性圆板且
索, 故可以将吊耳根部附近的局部壳壁归结受弯矩肘作用的解为
为这样一个力学模型, 即周边绞支, 中心有。。‘
一块加强垫板的刚性圆板,其上受到弯矩
的作用, 见图。图中为中心加强垫式中
。村

据实验证明, 一般为吊耳直径以管式吊⋯一日‘
耳为例的.~ 倍。图, 所示的和口: 一一日
为所取的极坐标, 设板的分布载荷为口, 挠Ⅱ一
度为,壳体刚度为, 由弹性理论可知其‘一日‘
挠度方程为: 一日一,
△△/ / /
——材料波桑系数
肘—詈等】——计算半径
将式代入式、即可
—詈÷ 求得吊耳根部附近沿壳体吊耳圆周和半径方
向的应力:
/ 一± 。//./

, ± ‘/:/
⋯△£】

式中
—△£】
, , 。
式中以直径吊耳为侧, 其理论计算
应力值, 见图。
粤粤‘‘. 吊耳楼翌的实嘧应力分析:
实验模型总长,直径,
箸告壁厚, 在距一顶端处, 其径
向焊有管式吊耳的圆筒形金属容器。为考察
× 吊耳又称管节直径对

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  • 上传人一文千金
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  • 时间2013-03-11