重油催化裂化装置再生器筒体吊装外管式吊耳与内板式吊耳对比

任旭鹏，冯庆辉

中国石油天然气第七建设公司，山东青岛266300

重油催化裂化装置再生器筒体吊装外管式吊耳与内板式吊耳对比

任旭鹏，冯庆辉

中国石油天然气第七建设公司，山东青岛266300

重油催化裂化装置再生器筒体直径大、重量重，其吊装吊耳应设置为外管式吊耳还是内板式吊耳一直是争论的焦点。结合广西石化、庆阳石化、大庆宏伟炼化三家炼厂再生器吊装工程实际，论证了分别采用这两种吊耳进行吊装的优缺点。在介绍了三家炼厂再生器相关参数及其吊装吊耳形式的基础上，通过对吊装手段用料量、筒体形变量、摘除索具难度等方面的比较，分析了不同形式的吊耳对吊装施工的影响，而后给出了吊装再生器吊耳设置原则：在不考虑吊车能力、索具起重量、手段用料量、焊接量等的情况下，若可以用正式平台摘除索具，则设置内板式吊耳为最优；若不能利用正式平台摘除索具，则设置外管式吊耳为最优。如果遇到吊车能力、索具起重量和工期很敏感的情况，就要通过综合分析，给出适合吊装的吊耳形式。

再生器筒体；管式吊耳；板式吊耳；优越性比较

再生器通常由厂家将各板片预制成半成品，然后运至施工现场，由铆工和电焊班组将半成品的板片根据分段位置组装成成品筒体，再分段进行吊装。再生器筒体的特点是直径大、重量重、吊装时需要防变形等。再生器是变径的压力容器，无论是同轴式两器还是并列式两器，再生器锥段和封头之间的一段为再生器直径最大处。国内具有代表性的三家炼厂重油催化裂化装置再生器的相关参数及其吊装时使用的吊耳形式见表1。

表1 三家炼厂再生器的相关参数及其吊装吊耳形式

对于国内来讲，这三家炼厂再生器从几何尺寸和质量上都极具代表性（直径8.2～16 m，质量61～247 t）。本文将讨论应采用何种吊耳形式对这三种再生器进行吊装最为合适。

1 不同形式的吊耳对施工的影响

不同形式的吊耳对吊装施工包括铆焊施工有不同程度的影响，这些影响主要包括对手段用料量、焊接量、吊装时筒体形变量、筒体安装完毕后吊装索具摘除的难易程度等的影响。

1.1 手段用料量的比较

吊耳形式对吊装手段用料量等的影响见表2。

表2 吊耳形式对吊装手段用料量等的影响

1.2 筒体形变量的比较

通过公式计算筒体形变量是比较困难的，技术人员一般通过采用有限元分析软件进行分析，常用的有限元分析软件有ANSYS、Pro/E、Solidworks、ADINA、ABAQUS、MIC等。

很多技术人员认为外管式吊耳受力是竖直向上的，筒体变形小；内板式吊耳受力是斜向上的，筒体受到向心水平力的作用，其变形量大。这种观念有些片面，变形量与筒体自重、壁厚、钢丝绳长度等都有关系，以大庆宏伟炼化50万t/a再生器筒体为例，分析了分别焊接外管式吊耳和内板式吊耳后的变形量。本文将采用Solidworks有限元软件进行分析。

大庆宏伟炼化50万t/a再生器某段筒体规格为D 8 200 mm×30 mm，高度10 140 mm，质量61 t，含两层正式平台，吊耳焊接在距离上口1 500 mm的位置上，周圈均布4个。采用管式、板式吊耳吊装时的应力和位移云图分别见图1、图2。

由图1可知采用管式吊耳时，筒体最大应力为71.7 MPa，筒体最大位移为1.8 mm。

由图2可知采用板式吊耳时，内部不加设米字支撑或十字支撑，筒体最大应力为200 MPa，筒体最大位移为5.7 mm。

由上述分析可知，采用内板式吊耳吊装时最大应力和最大变形量均比焊接外管式吊耳大。而在实际施工中采用内板式吊耳吊装时，筒体内部一定要加米字支撑或十字支撑以防止筒体变形[3]，由表2可知，筒体内部支撑用料量和采用外管式吊耳时外部平衡梁用料量相比，板式吊耳手段用料要少得多。因此，从单纯比较两种形式的吊耳变形量来说，外管式吊耳和内板式吊耳吊装最大应力和最大变形量均在屈服强度以内，变形微小且是暂时的，就位安装好后均可以自行恢复[4]。

图1 采用管式吊耳吊装时的应力和位移云图

图2 采用板式吊耳吊装时的应力和位移云图

1.3 摘除索具的难易程度

（1）摘除外管式吊耳索具。再生器筒体为外管式吊耳时，吊装索具是一套口字型平衡梁，平衡梁撑住外侧的主吊索具钢丝绳，钢丝绳坠在平衡梁下方的部分套在外管式吊耳上。因此，在筒体安装完毕并达到摘除索具条件时，吊车落钩，吊装指挥人员给吊车司机传递信号，通过转杆、抬杆、趴杆、起钩、落钩等动作，司索人员拉拽预先系在钢丝绳上的麻绳，可将4个点的吊装索具摘除。若无特殊情况，司索人员不必到达筒体顶部的吊耳位置摘除索具，因此这种形式的吊耳拆除索具很容易，减少了高空作业量。

（2）摘除内板式吊耳索具。内板式吊耳与钢丝绳依靠卸扣连接，摘除索具必须要求司索人员到达吊耳位置，拧下卸扣轴，才能将索具与筒体分离。到达吊耳位置通常有两种方法，一种是吊耳位置有平台，司索人员可以在平台上操作；另一种是吊耳位置无任何操作平台，采用其他小型吊车吊着吊篮，司索人员站在吊篮上从吊耳位置拆除索具。前一种情况又可以分为两种，一种情况是平台是临时搭设的脚手架；另一种情况是筒体外自带设计平台，人员可以直接利用设计平台进行施工。内板式吊耳摘除索具的施工量和难易程度见表3。

表3 内板式吊耳摘除索具的施工量和难易程度

2 外管式和内板式吊耳对比

外管式和内板式吊耳对比见表4。

通常情况下设置4个吊点，筒体的形变量都在弹性变形范围内，不会发生明显的变形。班组更在乎的是手段用料量、焊接量和高空作业量的大小。

手段用料量越多，则下料和焊接时间就会增加，吊装质量也会增加。如果选用吊装能力足够大的吊车和索具，则对质量的增加不敏感；而如果吊车和索具均达到了允许的起重能力，那么就要选用更大的吊车和购买承载力更大的索具，这会增加施工的费用。

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

REN Xupeng，FENG 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