双门式桅杆吊装千吨反应器施工方案设计.doc

《双门式桅杆吊装千吨反应器施工方案设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双门式桅杆吊装千吨反应器施工方案设计.doc（40页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、摘要本次设计主要是对于双门式桅杆吊装千吨反应器施工方案的设计。千吨反应器R-401反应器的吊装堪称“世纪之吊”。这次大件吊装的显著特点是吊装质量大,重型机，索具需求量大，工艺复杂、地面加固要求严，临近装置区施工，场地狭小，安全要求严格，吊装难度大。本次千吨反应器吊装采用700t56.6m/500t55m双门式桅杆抬吊滑移法吊装工艺。整套吊装系统由提升和滑移两部分组成。通过专用吊盖和1000t级复合型平衡梁与双门式桅杆的4套主吊滑车组以及专门设计的回转支座与双道尾排连接。进行了对吊装系统的设计、受力分析、强度校核、施工方案分析和质量安全监测，以完成吊装工程的施工方案的设计。关键词：吊装设计 双门

2、式桅杆 千吨反应器 复合型平衡梁 回转支座Abstract This design is mainly to double the type one thousand tons of reactor mast hoisting construction scheme design. One thousand tons of reactor R-401 reactor hoisting can say the century crane. The big lifting remarkable characteristic is lifting quality big, heavy machine

3、, rigging demand is big, complex process, ground reinforcement strict requirements, near device area construction, the field is narrow, safety requirements strictly, lifting is difficult. The one thousand tons of reactor with 700 t lifting x 56.6 m / 500 t 55 m double the mast type crane hoisting pr

4、ocess carried sliding method. A complete set of hoisting system ascension and sliding two parts. Through the special crane cover and 1000 DWT class composite beam and double the balance of the four sets of the mast crane group, and special design of pulley turn bearing with double ways for tail row

5、connection. The lifting of the design of the system, and stress analysis, intensity, construction plan analysis and quality safety monitoring to complete the lifting scheme design of construction of the project.Key words: the lifting design two-door type one thousand tons of reactor complex balance

6、beam rotary bearing目录1. 引言- 1 -2.工程概况- 2 -3.吊装方案选择与设计- 4 -3.1吊装方案选择- 4 -3.2吊装系统设计- 4 -3.3吊装系统构成- 5 -3.4 吊装工艺技术要点- 6 -4. 吊装系统的力学计算- 8 -4.1 主要计算参数- 8 -4.2 计算载荷- 8 -4.3 设备吊装脱排状态受力计算- 8 -4.4 设备吊装就位状态受力状态计算- 10 -4.5 7000KN56.6m门式桅杆主卷扬机系统受力- 11 -4.6 5000KN55m门式桅杆主卷扬机系统受力- 11 -4.7 5000KN55m门式桅杆主拖拉绳受力及选择- 1

7、2 -4.8 5000KN55m门式桅杆主拖拉绳受力及选择- 12 -4.9 7000KN56.6m门式桅杆底部垂向压力（沿桅杆轴线方向）- 13 -4.10 5000KN55m门式桅杆底部垂向压力- 13 -4.11 反应器R401吊装主要计算分析- 14 -4.12 吊装计算- 14 -5.有效原件校核- 16 -5.1载荷计算及约束条件- 16 -5.2 计算结果及分析- 16 -6.吊装实施- 17 -6.1 吊装前的准备工作- 17 -6.2 双门式桅杆的拼装竖立- 18 -6.3 反应器运输及就位- 19 -6.4 吊具连接- 20 -6.5 反应器试吊- 22 -6.6 反应器吊

8、装- 22 -7.安全技术保证措施- 24 -8.质量安全- 25 -结 论- 26 -致 谢- 27 -参考文献- 28 -附录A1.1- 29 -英文资料翻译- 29 -翻译文献- 33 -1. 引言 在炼油化工装置建设中，经常会遇到在狭小施工区域(场地)吊装大中型设备的情况，特别是对于扩建或改造工程，因为这种工程一般都是依托原有装置新增结构、设备。装置一般又布置得比较紧凑，有一些设备，特别是大中型设备的吊装就很困难，一些设计紧凑的新建装置也存在同样的问题。按照常规，这些设备必须利用大型流动式起重机或起重桅杆进行吊装，这样不仅大大增加施工成本，而且也会间接影响工程工期。1999年1月9日，

9、中石化公司应用本工法将炼油厂加氢裂化装置精制反应器R401(自重937184t)整体吊装一次成功。吊装全过程仅用53min。实践证明，本工法技术先进，安全适用，经济合理，效益显著，特别适用于空间狭小，设备密集的生产装置。此次吊装成功标志着我国已成为世界上第四个能整体吊装千吨级设备的国家，在国内外引起广泛关注获得了成功。2.工程概况某工厂炼油改建工程是国家“九五”规划和国民经济发展的重要项目之一.该项目充分利用某炼油厂现有生产能力,通过采用新技术、新工艺，消除瓶颈制约，对现有装置进行技术改造。改造后原油加工能力将达到8.5106t/a，其中改炼进口沙特、科威特高硫原油6106t/a。表21 主要

10、吊装施工机、索具一览表序号名称规格数量备注123456789101112131415161718192021222324252627吊车滑轮组导向滑车跑绳主绳扣主绳扣绳扣卷扬机卡环卡环绳卡绳卡尾排滚杠地锚地锚专用吊梁吊盖吊车装载机推土机铲车汽车道木大方木手拉葫芦钢架杆500t级 DEMAG TC-2600H505D16t级26.0mm-63760.5mm-63752.0mm-63747.5mm-63710t50t20tY11-40Y8-254000mm4000mm800mm1081410t级50t级500t级500t级150t5t5t5t8-15t160mm200mm2200mm300mm30

11、04000mm3-5t2n2台2套4个2500m250m260m50m/5根2台4个10个45个40个1个40根4个13个1套1个2台1台1台1台3台200块21块8台1t含超级配重100t牵引、后溜抗拉强度1700MPa抗拉强度1550MPa抗拉强度1550MPa牵引、后溜栓挂牵引、后溜牵引、后溜绳扣其它现场制作尾排滑移包括配套绳扣绳卡包括配套绳扣绳卡按图制作随即供货（带螺栓）吊车支腿垫层配套供应1.4106t/a加氢裂化装置，是该炼油改扩建工程中的新建装置。由反应、分馏、污水汽提、气体脱硫及溶剂再生和氢气提纯（PSA）五部分组成。在该装置施工中两台大型设备，尤其是R-401反应器的吊装堪称

12、“世纪之吊”。该反应器外径4.34m，高度35.56，本体重937.184t。这次大件吊装的显著特点是吊装质量大,重型机，索具需求量大，工艺复杂、地面加固要求严，临近装置区施工，场地狭小，安全要求严格，吊装难度大。承担吊装任务的单位成立了以经理为组长的吊装领导小组，调集了优秀的技术和起重人员参加吊装。为保证安全，多次召开吊装方案专家论证会、方案交底会等，不断优化、细化吊装方案，使参加本项目各层次人员不断加深理解，并全面掌握吊装工艺和方法。投入600多万元进行物资准备，做好吊装前的各项准备工作。本次千吨反应器吊装采用700t56.6m/500t55m双门式桅杆抬吊滑移法吊装工艺。两组桅杆共配置有

13、12根拖拉绳，使用两套400t(10-11)轮和两套300t（10-11）轮主吊滑车组以及8台牵引力为320KN的主卷扬机。整套吊装系统由提升和滑移两部分组成。吊点设在反应器顶部，通过专用吊盖和1000t级复合型平衡梁与双门式桅杆的4套主吊滑车组连接。反应器群座内设三叉形加固梁，通过专门设计的回转支座与双道尾排连接。这是国内首次采用的新吊装工艺。该炼油厂改扩建工程的两套装置中共有4台反应器，其规格参数见表1-1表2-2 反应器主要规格参数设备反应器设备位号设备外径/mm设备高度/mm吊装总重/KN精制反应器裂化反应器上流式反应器上流式反应器R-401R-402R-1305R-130643414

14、32945174517355553104126800268009371.847964.6567006700这些设备均为整体到货，质量之大在我国石化行业尚属首次。尤其是设备的安装位置与正在运行的生产装置或交通要道相邻，施工场地异常狭窄，吊装技术要求高，难度大。3.吊装方案选择与设计3.1吊装方案选择 大型超重设备的吊装方案必须以设备的质量、尺寸和吊装环境条件为依据，以确保吊装安全为前提，从国内现有条件出发，选择经济、合理的技术方案。由表可以看出，4台反应器中以精致反应器（R-401）的质量和尺寸最大，国内尚无任何能够满足吊装需要的大型吊车可供选用。结合公司现有施工机具及现场情况，从安全、经济、方

15、便的角度考虑，综合分析了各种吊装工艺方法的利弊，决定采用纵向不等高双门式桅杆滑移法进行吊装。将现有的两套200t、300t级桅杆，分别制成500t、700t级的门式桅杆，组成双门式桅杆吊装系统。利用这个系统吊装大型超重设备，可以提高安全性，并大大减少拖拉绳的使用数量，解决吊装场地空间狭窄的问题。同时也减少了因拖拉绳穿越生产装置对安全运行产生的影响。3.2吊装系统设计 吊装系统主要是使用两套改制的门式桅杆，其吊装能力分别为：5000kN55m和7000kN56.6m，在反应器顶部管口处设置配套的吊盖，设计制造一套1000t及复合型不对称平衡梁，用以连接吊盖及两套门式桅杆的4套主吊滑轮组，以8台3

16、20KN的卷扬机为原动力，通过顶部提升系统和底部后溜、牵引及滑移系统的作用，使设备借助安防在裙座之下的回转支座与双道尾排水平移动，逐步由平卧状态转变到智直立状态。在设备脱排后，再将设备提升对中就位，从而完成反应器的吊装工作。吊装的平面布置见图，双门式桅杆及1000t级复合型不对称平衡梁与设备顶部专用吊盖连接见图。在现有生产装置的狭小场地内采用不等高双门式桅杆滑移法吊装工艺有两个特点 不等高双门式桅杆滑移法吊装系统为复杂的空间力系平衡系统.要通过专门设计的1000t级复合型不对称平衡梁将吊力传递到设备顶部吊盖，以解决两套门式桅杆的吊装能力不等的问题，同时还解决了两套门式桅杆之间的主平衡和每套门式

17、桅杆两套滑车组之间的次平衡问题。 狭窄的吊装空间与不利的平面布置以及千吨反应器产生的巨大吊装载荷，对相关的设备基础及周围地面、路面以及尾排、滑移走到等部位的结构承载能力提出了苛刻的要求，吊装时必须力求达到最佳状况，是吊装系统各部位受力减小至最小，确保承载安全可靠。为此必须采取对地基与路面加固处理，选用回转式支座尾排，钢对钢接触式滑移走道等技术措施。专门设计的600t级回转式支座与双道尾排，可用来控制设备侧向翻转倾向，并避免设备群座因局部应力而变形的问题，最大限度地降低设备脱排状态时系统的受力峰值，使吊装系统在吊装全过程中处于合理的受力状态。回转式支座起到如下作用。 两点支撑包角可达90，使自转

18、角增大，相应脱排角也增大2。这样设备脱排使能尽量靠近设备基础，使脱排时后溜力降低，有效地减少了主拖拉绳及门式桅杆的受力。 设备尾部支反力由两点支撑分担，并形成两处面接触，既解决了支撑点挤压接触应力过大问题，也解决了设备侧向翻转的控制问题。3.3吊装系统构成吊装系统由提升系统和滑移系统两部分组成。考虑到设备滑移要求，将5000KN55m门式桅杆布置于靠近设备的一侧，7000KN56.6m门式桅杆布置于远离设备的一侧，各配置有6根拖拉绳，两套分别为3000KN(10-11)和4000KN(10-11)主调滑轮组及4台牵引能力为320KN的主卷扬机。1） 提升系统 吊点设在反应器的顶部法兰上，通过专

19、用吊盖和1000t级复合型不对称平衡梁与双门式桅杆的4套主吊滑车组连接。为保持提升速度均匀，采用8台同型号牵引能力为320KN的卷扬机共同驱动。2）滑移系统 反应器群座置于回转支座和双道尾排上，设备群座上焊接管轴吊耳栓挂牵引及后溜滑车组,以便设备水平滑移和调整.尾排置于滑道之上,滑道有一层280mm280mm的方木与一层220mm160mm的道木及一层40mm厚的钢板构成，钢板上再放置滚杠（钢管10814）共同组成滑移轨道。3.4 吊装工艺技术要点1） 主要工序 采用单吊车滑移法(主吊车为500t级，辅助吊车为270t级)分别为整体树立两套门式桅杆。 反应器卸车后，铺设滑移走道，用吊车配合装入

20、回转式支座与双道尾排。 在反应器群座的共用尾耳上设置前牵引与后溜索具系统。 1000t级复合型不对称平衡梁先与双门式桅杆4套滑车组连接，再与反应器顶部的专用吊盖连接。 采用双门式桅杆滑移法将反应器移至规定吊装位置，同时进行试吊检查。 采用双门式桅杆滑移法将反应器吊装就位。2） 技术要点 双门式桅杆设计应同时满足门式桅杆整体竖立与反应器吊装要求。 1000t级复合型不对称平衡梁的设计应满足双门式桅杆纵向主平衡与单门式桅杆横向次平衡要求。 600t级回转式支座及双道尾排设计应满足承受三向吊装载荷以及装排、脱排的工艺要求。 双门式桅杆采用无锚点封底技术，以挡板、连接管取代封底地锚及索具。 门式桅杆：

21、站立处地面与反应器滑移地面应进行加固处理，防止发生地面沉陷。 拖拉绳与溜引索具地锚均应精确定位仪使相关索具与吊装系统处于合理的受力状态。 反应器专用吊盖安装时要确保螺栓把紧力符合要求，吊装时放置百分表进行监控。 试吊前，将门式桅杆拖拉绳栓挂测力计，受力调整至计算受力值。安放经纬仪测量门式桅杆的垂直度与平面度的偏差，以放置吊装时门式桅杆产生扭曲、偏斜；吊装过程中，要根据测力计即时读数进行整体受力系统的监控，根据经纬仪的读数监控门式桅杆，以有效、安全地控制吊装过程。 吊装过程中应保持门式桅杆吊装滑车组同步提升并控制尾排滑移方向及速度，协调设备提升速度与尾排的滑移速度，使设备吊盖的中心处于设备基础中

22、心，以确保整个系统受理均衡，并防止设备走偏。 反应器脱排时，应通过前牵引与后溜滑车组调整反应器群座与回转支座的接触情况，以使其顺利脱排。4. 吊装系统的力学计算4.1 主要计算参数1） 吊装专用吊具重量 吊装专用吊具的重量见表表2-3 吊装专用吊具的重量主吊滑轮组及主跑绳主绑绳扣平衡梁法兰吊盖吊盖连接螺栓设备吊装总净重量设备吊装计算载荷600406801510335119202） 计算数据 反应器R-401采用双门式桅杆抬吊滑移法进行吊装时，有关参数如下。7000KN56.6门式桅杆，两球铰中心线跨距8.0m。5000KN55m门式桅杆，两球铰中心线跨距8.0m。反应器自重：G=9000KN（

23、除去可拆卸内件）。平衡梁自重：q1=600KN(其中每侧小平衡梁自重载荷q5=70KN).法兰吊盖自重：q2=80KN.4套主吊滑车组自重（含主跑绳）：q3=600KN。主绑绳扣总计自重：q4=40KN。4.2 计算载荷取动载系数k1=1.1，取不平衡系数k2=1.05。1）吊装计算载荷 Q=k1k2(G+q1+q2+q3+q4) =1.11.05(9000+600+80+40) =11919.611920.0(KN)2） 设备本体计算载荷 Q2=k1G=1.19000=9900(KN)4.3 设备吊装脱排状态受力计算1） 相关数据 设备基础外径 ：4.8m。 滑移尾排长度 ：5.0m。 设备

24、基础环外径 ：4.532m。 设备自转时1 tan1=（2.266-0.66）/18.72=0.0858 1=4.9故设备自转角为90-1=85.1 后溜滑轮组受力方向与水平面的夹角2 tan2 =3.52/51.0=0.0689 2 =3.954.02） 设备脱排状态受力计算 设备脱排时的倾角，由经验公式： =57.2a（L+R0）/【n（H-0.17R0）+ia】式中 a设备吊点至设备底面的距离，取a=36.86m；L设备支撑点至桅杆吊轴重垂线的水平距离，L=5.2m；R0 设备支撑点处的最大半径，取R0=2.266-0.66=1.606m；H桅杆吊轴中心至尾排支撑顶面的高度， 取H=56

25、.35-2.32=54.03m；I设备重心至设备底面的距离， 取 i=18.72m;n设备吊点至重心所在截面的距离，取n=18.14m.故：=57.236.86（5.2+1.606）/【18.14(54.03-0.171.606)+18.7236.86】 =8.623） 滑车组吊装角 由公式 :=n/a代入数值得：=18.148.62/36.86=4.244） 主吊滑车组倾角 双门式桅杆提升设备过程中，4套主吊滑车组的提升合力是垂直向上的，且合力方向的延长线通过设备基础中心线，相当于一个门式桅杆对称站于基础中心线上吊装设备，假想的桅杆顶标高为（57.2+55.5）/2=56.35m，根据求得的

26、角计算，设备脱排状态，法兰吊盖孔中心向5000KN55m门式桅杆一侧最大偏移为0.94m。 7000KN56.6m门式桅杆主吊滑车组受力方向在门式桅杆平面内与铅垂线的夹角为3 为 tan3 =5.6/2(57.2-43.71)=0.207 3=11.72在门式桅杆平面外与铅垂线的夹角a3 为 tan a3=（3.7+0.94-3）/（57.2-43.71）=0.122 a3 =6.93 5000KN55m门式桅杆主吊滑车组受力方向在门式桅杆平面内与铅垂线的夹角4 为 tan4 =5.6/2（55.5-43.71）=0.237 4=13.36在门式桅杆平面外与铅垂线的夹角4=0.92即4 角已经

27、偏向5000KN55m门式桅杆平面的北侧。5） 主吊滑车组受力 脱排临界状态，尾排对设备的支反力可视为零。由力的平衡方程得垂直方向：F9=Q+Nsin2水平方向：（3.6F9tana3）/(3.0+3.6)+(3.0F9tana4)/(3.0+3.6)=Ncos2整理后得：F9=11920+0.0697N 即0.0736F9=0.997N求得：N=884.52KN F9=11981.65KN则：7000KN56.6m门式桅杆主吊滑车组承受的垂向合力F10为 F10=3.6F9/(3.0+3.6)=6535.45KN5000KN55m门式桅杆主吊滑车组承受的垂向合力为F11 F11=3.0F9/

28、(3.0+3.6)=5446.20KN 7000KN56.6m门式桅杆每套主吊滑车组受力P3为P3=F10/(2cosa3cos3)=6535.45/(2cos6.93cos11.72)=3361.86KN 5000KN55m门式桅杆主吊滑车组受力P4为P4=F11/(2cosa4cos4)5446.20/(2cos0.92cos13.36)=2799.20KN6） 后溜滑车组受力 即为上面5 项求得的N值：N=884.52KN4.4 设备吊装就位状态受力状态计算 计算简图见图 图2-2 设备就位状态图1） 角度求取 7000KN56.6m门式桅杆主吊滑车组受力方向在门式桅杆平面内与铅垂线的夹

29、角5 tan5=5.6/2(57.2-43.78)=0.208 5 =11.78在门式桅杆平面外与铅垂线的夹角a5为 tan a5=(3.7-3.0)/(57.2-43.78)=0.0522 a5=2.98 5000KN55m门式桅杆主吊滑车组受力方向在门式桅杆平面内与铅垂线的夹角6为 tan6=5.6/2（55.5-43.78）=0.239 6=13.44在门式桅杆平面外与铅垂线的夹角a6为 tan a6=(4.35-3.6)/(55.5-43.78)=0.0639 a6=3.662） 主吊滑车组受力 7000KN56.6m门式桅杆主吊滑车组承受的垂向合力F12 F12=3.6Q/（3.6+

30、3.0）=3.611920/6.6=6501.82KN每套主滑车组受力P5 P5=F12/(2cos5cos5)=6501.82/(2cos11.78cos3)=3325.41KN 5000KN55m门式桅杆主吊滑车组受垂向合力F13为 F13=3.0Q/(3.6+3.0)=3.011920/6.6=5418.18Kn每套主滑轮组受力P6： P6=F13/（2cos6cos6）=5418.18/(2cos13.44cos3.66)=2791.06KN4.5 7000KN56.6m门式桅杆主卷扬机系统受力主卷扬机跑绳受力:主吊滑车组选用H400(10-11)轮两套,双跑头受力为 S4=P3EnE

31、K(E-1)2(En-1)式中 E滑车滚动轴承的总阻力系数，取E=1.02； n 有效工作绳数，n=10; k 导向滑车个数，取k=2 S4=3361.861.02101.022(1.02-1)/2(1.0210-1)4.6 5000KN55m门式桅杆主卷扬机系统受力主卷扬机跑绳受力：主吊滑车组选用H300(10-11)轮两套，双跑头顺穿，跑绳受力为 S5=P4EnEk(E-1)/2(En-1)式中 E滑车组滚动轴承的综合阻力系数，取E=1.02； n有效工作绳数，n=10; k导向滑车个数，取k=2S5=162.11KN牵引卷扬机跑绳受力S6; S6=26.79KN4.7 5000KN55m

32、门式桅杆主拖拉绳受力及选择根据加氢劣化装置实际情况和反应器吊装工艺平面布置，门式桅杆两主背绳与水平面的夹角均为33，两主背绳在水平面的投影各为北偏东7和北偏西7。通常设备脱排时主吊滑车组受力最大，此时主背绳受力不是最大，主背绳受力最大状态时设备就位状态。 设备即将就位时，两主背绳在水平方向的分力之和为T； T=F13tana6=5418.18tan3.66=346.58KN每根主背绳在水平方向上的分力为 T1=T/2=173.29KN则每根主背绳的工作张力为 T2=T1/(cos33cos7)=208.18KN取每根主背绳初始预紧力T0=150KN，则每根主背绳所受总的张力为 T3=T0+T2

33、=358.18KN每根主背绳选用:52.0-0.637+1钢丝绳，单股受力，拖拉绳安全系数为K; K=1275.1/358.18=3.56(倍)4.8 5000KN55m门式桅杆主拖拉绳受力及选择主背绳布置数量及角度与5000KN55m门式桅杆完全相同。设备脱排时主吊滑车组受力最大，此时主背绳受力最大。两主背绳在水平方向上的分力之和为T4，即 T4=F10tana3=6535.45tan6.93=794.35KN每根主背绳在水平方向上的分力为T5，即T5=T4/2=397.18KN则每根主背绳工作张力为T6，即 T6=T5/(cos33cos7)=477.13KN因主背绳工作张力较大，为满足受

34、力安全要求，每根主背绳有两股47.5钢丝绳合并受力，取每根主吧初始预紧力T7=2T0=275=150KN,则每根主背绳所受总的张力为T8，即 T8=T7+T6=150+477.3=627.13KN主背绳安全系数为K，即 K=21070.1/627.13=3.41（倍）4.9 7000KN56.6m门式桅杆底部垂向压力（沿桅杆轴线方向）在设备脱排状态桅杆底部承受的正压力最大。 吊装载荷造成的垂向压力R2： R2=F10=6535.45KN 主拖拉绳造成的垂向压力R3： R3=2T8sin33=2627.13sin33=683.12KN 其余拖拉绳造成的垂向压力R4设在设备脱排状态，其余4跟拖拉绳

35、承受平均初始预紧力100KN，则 R4=4100sin33=217.86KN 桅杆自重造成的垂向压力R5；两根桅杆自重载荷为240KN桅杆底座自重载荷为2150=300KN R5=1270+240+300=1810KN 主跑绳抽力造成的垂向压力R6: R6=4S4=4194.70=778.80KN 两桅杆底部总的垂向压力R7： R7=R2+R3+R4+R5+R6=10025.23KN 每根桅杆底部垂向压力R8： R8=R7/2=5012.62KN4.10 5000KN55m门式桅杆底部垂向压力在设备就位状态桅杆底部承受的垂向压力最大。 吊装载荷造成的垂向压力R9： R9=F13=5418.18

36、KN 主拖拉绳造成的垂向压力R10: R10=2T3sin33=2358.18sin33=390.0KN 其余拖拉绳造成的垂向压力R11：在设备就位时，其余4根拖拉绳承受平均初始预紧力为100KNR11=4100sin33=217.86KN 桅杆自重造成的垂向压力R12：两根桅杆自重载荷为2450=900KN门式桅杆顶梁自重 载荷为220KN桅杆底座自重载荷为2110=220KN R12=900+220+220=1340KN 主跑绳抽力造成垂向压力R13： R13=4S5=4162.11=648.44 两桅杆底部的总垂向压力R14： R14=R9+R10+R11+R12+R13 =8014.4

37、8KN 每根桅杆底部垂向压力R15： R15=R14/2=4007.24KN其它计算从略。4.11 反应器R401吊装主要计算分析 7000KN56.6m门式桅杆主吊滑车组最大受力是在脱排状态，受力为P3=3361.86KN 5000KN55m门式桅杆主吊滑车组最大受力是在脱排状态，受力为P4=2279.20KN 牵引力滑车组最大受力是在设备抬头状态，受力为F8=259.71KN 溜尾滑车组最大受力时在脱排状态，受力为N=884.52KN 7000KN56.5m主背绳受力最大状态时设备脱排状态，每根主背绳所受的张力为 T8=T7+T6=150+477.13=627.13KN5000KN55m的

38、主背绳受力最大状态时设备脱排状态，每根主背绳所受的张力为 T3=T0+T2=358.18KN4.12 吊装计算R-401吊装主要计算结果汇总见表表2-4 R-401吊装主要计算结果受 力 部 位最大受力值/KN7000KN56.6门式桅杆系统5000KN55m门式桅杆系统每侧上绑绳扣和受力3751.263123.42每套主吊滑车组受力3361.862799.20每侧下绑绳扣受力3361.862799.20每台卷扬机跑绳力194.70162.11滑移牵引力259.71牵引滑车组跑绳力26.79脱排后溜力884.52后溜滑车组跑绳力79.69尾排支反力5180.64每根主背绳受力627.13358

39、.18每根副拖拉绳受力150.0150.0每根侧向拖拉绳受力100.0100.0每根桅杆对地垂向压力512.624007.24R-401设备本体（含吊盖）理论计算重心在距基础环底面18.72m处R-401吊装自转角为：85.1R-401吊装脱排角为：81.38R-401吊装裙座最大弯曲折算应力：=8.71KN/cm2【】=17.5KN/cm25.有效原件校核 在吊装系统设计之后，用计算机采用有限元法对吊装系统进行了校核计算，通过校核计算和分析对比达到以下两个目的。 对门式桅杆衡量及吊装平衡梁进行受力状态分析和强度校核，并利用结果进行优化设计。 根据有限元件法进行的应力计算结果，找出吊装过程中的

40、最大应变位置，用以分析指导吊装操作指导控制，以保证设备的成功吊装。实际工程中有限元计算的关键在于针对实际问题建立正确的数学模型和对计算结果的正确分析，要考虑网络形状和密度分析的合理性。在计算之后要对数据进行仔细地综合分析，找出存在的问题。采用图像来直观的显示计算结果和物理量的分布及状态，以改进和优化结构设计。5.1载荷计算及约束条件计算平衡梁时以吊装较大载荷（R-401）作为计算载荷，即：反应器本身自重：9000KN；法兰吊盖自重载荷：80KN；平衡梁及其他设备自重载荷：650KN。取计算动载核系数K1=1.1，冲击和不平衡系数K2=1.05，则作用于吊耳上的载荷为11240KN。由于桅杆横梁

41、通过在吊装平衡梁与桅杆相连处施加相应的约束，吊装平衡梁在横梁的两侧滑轮轴上同样施加相应的约束。5.2 计算结果及分析 从计算结果中和计算机视屏可以看到，采用可视有限元方法处理实际问题时，能绘出结构的三维线框图，不同厚度、不同材质的板材分别采用颜色、不同组别进行区分，分析时直观方便。在后台处理时，可通过结构上应力显示的不同颜色得到各个区域的应力分布，或取某点的精确值；同时可从变形图上得到各点的变形。 通过查阅设计手册可知：桅杆平衡梁及吊装平衡梁的应力满足强度条件，设计师安全可靠的。 对于焊接板式箱型，上、下盖板的应力主要为拉压应力，他们主要用于承受弯矩：而腹板的应力主要为剪切应力，他们主要用于承

42、受剪力。 有限元件计算出设计工况下的门式桅杆变形量，表现直观，便于提前预控。6.吊装实施6.1 吊装前的准备工作1） 机具模拟荷载试验 由于吊装使用两套门式桅杆，为避免两套桅杆重复试验，减少试验工作量，该次试验取5000KN48m和7000KN48m桅杆各一根，以此等长的两根桅杆再加上两根桅杆顶梁共同组成封闭式矩形平面框架参与试验。由于试验条件所限，1000t级平衡梁主梁无法整体参与试验，只取其中的500t级和700t级小平衡梁参加受拉试验，1000t级复合型不对称平衡梁的整体可靠性可由在相同条件下门式桅杆系统试验结果进行推断。本次试验采用卧式试验工艺，主要进行超载静态试验和静态刚性检查。试验载荷取5t级顶梁125%设计载荷，相应为700t级顶梁90%设计载荷。试验系统布置见图2) 吊装主要机、索具配置 吊装主要机、索具配置见表表2-5 R-401吊装主要机、