石油石化吊装设备有限元简化模型分析

C r a n e ＆L i f t i n g F o r u m l 吊装专栏 明书君 焦 博 叶尚武 王 欣 1 大连理工大学机械 工程学 院 辽 宁大连 1 1 6 0 2 4 ； 2 大连益利亚工程机械 有限公 司 辽 宁大连 1 1 6 0 2 4 3 中石化集团第十建设公司 山东淄博 2 5 5 0 0 0 摘 要 在进行 大型 吊装设备 有限元分析时 ， 由于模型较大 ， 导致建模与计算 时间较 长， 因此依据 圣维南原理 ， 本文提 出了 模型分析时的一种合理简化方法 ； 并通过实际案例分析表 明了该简化模型的有效性 。 关键词 大型设备 圣维南原理 有 限元分析 中图分类号 T E 6 8 2 文献标识码 B 文章编号 1 6 7 2 — 9 3 2 3 ( 2 0 1 4 ) 叭一 0 0 4 2 — 0 3 随着 石油化 工行 业 的发展 ，越来 越 多的大 型设 备投入 使 用⋯ ， 为 保证 吊装的安全性 ， 往往要对这 些设备 吊点 附近的裙座 进行 结构加强 ， 由于局部 应力较为突 出 ， 难 以手工计 算 ， 往往需 要用 到有 限元分析软件 。 但是设备 体积 及重量较大使得有 限元 模型复杂 、 数据量 大、 计算机处理速度慢 ， 甚至导致无法分析 。 而 为了简化 ， 仅对大型设备裙 座结构进行 建模分析 ， 是 不科学 的 。 因此 ， 本文分析 比较了不同简化建模的计算结果 ， 根据圣维南原 理口 】 ， 提 出了最小规模 的建模方法 。 1被 吊设备基本参数及载荷工况 本文以 中石化 5 0 0万 t ／ a重油深加工项 目加氢裂化一段反 应器 为例 ， 分析其建模方法。 此设备 自重 1 4 3 6 ． 4 t ， 长 4 0 3 6 4 mm， 筒体外径 4 6 1 3 mm， 壁厚 2 7 7 mm， 裙座壁厚 7 0 r am， 设备 重心距 离裙座底端 2 1 5 3 7 m m， 主吊点到溜尾 吊点轴 线距离 4 0 3 6 4 mm， 如图 1 所示。 A ．． 一 撞型互⋯～ = = k 型 豸 一 劈 下 繁 ≮ { l 裙座结构 图 1设备整体及局部模型位置示意图 由于该设备为立式设备 ， 起始 吊装 时设备处于水 平状 态 ， 其 两端分别 由主起重机与溜尾起重机 提升 并离开地面 ，再 由双起 重机协 同将设备 翻转竖立 ； 在直立状 态时 ， 溜尾起重 机脱 钩 ， 由 主起重机将设备 吊装 到安装位置 。 整个 吊......