重油催化裂化裝置再生器筒體吊裝外管式吊耳與內板式吊耳對比

任旭鵬，馮慶輝

中國石油天然氣第七建設公司，山東青島266300

重油催化裂化裝置再生器筒體吊裝外管式吊耳與內板式吊耳對比

任旭鵬，馮慶輝

中國石油天然氣第七建設公司，山東青島266300

重油催化裂化裝置再生器筒體直徑大、重量重，其吊裝吊耳應設置為外管式吊耳還是內板式吊耳一直是爭論的焦點。結合廣西石化、慶陽石化、大慶宏偉煉化三家煉廠再生器吊裝工程實際，論證了分別采用這兩種吊耳進行吊裝的優(yōu)缺點。在介紹了三家煉廠再生器相關參數(shù)及其吊裝吊耳形式的基礎上，通過對吊裝手段用料量、筒體形變量、摘除索具難度等方面的比較，分析了不同形式的吊耳對吊裝施工的影響，而后給出了吊裝再生器吊耳設置原則：在不考慮吊車能力、索具起重量、手段用料量、焊接量等的情況下，若可以用正式平臺摘除索具，則設置內板式吊耳為最優(yōu)；若不能利用正式平臺摘除索具，則設置外管式吊耳為最優(yōu)。如果遇到吊車能力、索具起重量和工期很敏感的情況，就要通過綜合分析，給出適合吊裝的吊耳形式。

再生器筒體；管式吊耳；板式吊耳；優(yōu)越性比較

再生器通常由廠家將各板片預制成半成品，然后運至施工現(xiàn)場，由鉚工和電焊班組將半成品的板片根據(jù)分段位置組裝成成品筒體，再分段進行吊裝。再生器筒體的特點是直徑大、重量重、吊裝時需要防變形等。再生器是變徑的壓力容器，無論是同軸式兩器還是并列式兩器，再生器錐段和封頭之間的一段為再生器直徑最大處。國內具有代表性的三家煉廠重油催化裂化裝置再生器的相關參數(shù)及其吊裝時使用的吊耳形式見表1。

表1 三家煉廠再生器的相關參數(shù)及其吊裝吊耳形式

對于國內來講，這三家煉廠再生器從幾何尺寸和質量上都極具代表性（直徑8.2～16 m，質量61～247 t）。本文將討論應采用何種吊耳形式對這三種再生器進行吊裝最為合適。

1 不同形式的吊耳對施工的影響

不同形式的吊耳對吊裝施工包括鉚焊施工有不同程度的影響，這些影響主要包括對手段用料量、焊接量、吊裝時筒體形變量、筒體安裝完畢后吊裝索具摘除的難易程度等的影響。

1.1 手段用料量的比較

吊耳形式對吊裝手段用料量等的影響見表2。

表2 吊耳形式對吊裝手段用料量等的影響

1.2 筒體形變量的比較

通過公式計算筒體形變量是比較困難的，技術人員一般通過采用有限元分析軟件進行分析，常用的有限元分析軟件有ANSYS、Pro/E、Solidworks、ADINA、ABAQUS、MIC等。

很多技術人員認為外管式吊耳受力是豎直向上的，筒體變形??；內板式吊耳受力是斜向上的，筒體受到向心水平力的作用，其變形量大。這種觀念有些片面，變形量與筒體自重、壁厚、鋼絲繩長度等都有關系，以大慶宏偉煉化50萬t/a再生器筒體為例，分析了分別焊接外管式吊耳和內板式吊耳后的變形量。本文將采用Solidworks有限元軟件進行分析。

大慶宏偉煉化50萬t/a再生器某段筒體規(guī)格為D 8 200 mm×30 mm，高度10 140 mm，質量61 t，含兩層正式平臺，吊耳焊接在距離上口1 500 mm的位置上，周圈均布4個。采用管式、板式吊耳吊裝時的應力和位移云圖分別見圖1、圖2。

由圖1可知采用管式吊耳時，筒體最大應力為71.7 MPa，筒體最大位移為1.8 mm。

由圖2可知采用板式吊耳時，內部不加設米字支撐或十字支撐，筒體最大應力為200 MPa，筒體最大位移為5.7 mm。

由上述分析可知，采用內板式吊耳吊裝時最大應力和最大變形量均比焊接外管式吊耳大。而在實際施工中采用內板式吊耳吊裝時，筒體內部一定要加米字支撐或十字支撐以防止筒體變形[3]，由表2可知，筒體內部支撐用料量和采用外管式吊耳時外部平衡梁用料量相比，板式吊耳手段用料要少得多。因此，從單純比較兩種形式的吊耳變形量來說，外管式吊耳和內板式吊耳吊裝最大應力和最大變形量均在屈服強度以內，變形微小且是暫時的，就位安裝好后均可以自行恢復[4]。

圖1 采用管式吊耳吊裝時的應力和位移云圖

圖2 采用板式吊耳吊裝時的應力和位移云圖

1.3 摘除索具的難易程度

（1）摘除外管式吊耳索具。再生器筒體為外管式吊耳時，吊裝索具是一套口字型平衡梁，平衡梁撐住外側的主吊索具鋼絲繩，鋼絲繩墜在平衡梁下方的部分套在外管式吊耳上。因此，在筒體安裝完畢并達到摘除索具條件時，吊車落鉤，吊裝指揮人員給吊車司機傳遞信號，通過轉桿、抬桿、趴桿、起鉤、落鉤等動作，司索人員拉拽預先系在鋼絲繩上的麻繩，可將4個點的吊裝索具摘除。若無特殊情況，司索人員不必到達筒體頂部的吊耳位置摘除索具，因此這種形式的吊耳拆除索具很容易，減少了高空作業(yè)量。

（2）摘除內板式吊耳索具。內板式吊耳與鋼絲繩依靠卸扣連接，摘除索具必須要求司索人員到達吊耳位置，擰下卸扣軸，才能將索具與筒體分離。到達吊耳位置通常有兩種方法，一種是吊耳位置有平臺，司索人員可以在平臺上操作；另一種是吊耳位置無任何操作平臺，采用其他小型吊車吊著吊籃，司索人員站在吊籃上從吊耳位置拆除索具。前一種情況又可以分為兩種，一種情況是平臺是臨時搭設的腳手架；另一種情況是筒體外自帶設計平臺，人員可以直接利用設計平臺進行施工。內板式吊耳摘除索具的施工量和難易程度見表3。

表3 內板式吊耳摘除索具的施工量和難易程度

2 外管式和內板式吊耳對比

外管式和內板式吊耳對比見表4。

通常情況下設置4個吊點，筒體的形變量都在彈性變形范圍內，不會發(fā)生明顯的變形。班組更在乎的是手段用料量、焊接量和高空作業(yè)量的大小。

手段用料量越多，則下料和焊接時間就會增加，吊裝質量也會增加。如果選用吊裝能力足夠大的吊車和索具，則對質量的增加不敏感；而如果吊車和索具均達到了允許的起重能力，那么就要選用更大的吊車和購買承載力更大的索具，這會增加施工的費用。

Relative Merits ofExternalTube Form and InternalPlate Form ofL ifting L ugs ofHeavyOilCatalytic Cracking Unit

REN Xupeng，F(xiàn)ENG Qinghui
PetroChina Seventh Construction Company，Qingdao 266300，China

Heavy oil catalytic cracking unit has big cylinder diameter and large weight，whether its lifting lugs should be designed as external tube form or internal plate form is always in argument.Combimed with the lifting practices of regenerators in GuangxiPetrochemicalRefinery，Qingyang PetrochemicalRefinery and Daqing HongweiRefinery，this paper demonstrates the relative merits of those two kinds of lifting lugs.It analyzes the effect of the two lifting lug forms on lifting operations from the aspects of needed materials amount of tools，cylinder deformation and difficulty of removing rigging.Then lifting lug design principle is put forward as follows:（1）In the condition of not considering crane and rigging capacity，materials amount of tools and welding work amount，the internalplate form of lifting lug is optimalif removing rigging operation can use formalplatform；otherwise，the externaltube form of lifting lug is optimal.（2）In the condition of sensitive crane and rigging capacities，materials amount of tools and work period，the comprehensive analysis is needed to get suitable lifting lug form.

cylinder of regenerator；tube form of lifting lug；plate form of lifting lug；advantage comparison

10.3969/j.issn.1001-2206.2015.06.012