收稿日期：2004-01-22
作者简介：武建宏（1969-），男（汉族），甘肃平凉人，工程师，学士，现从事压力容器设计工作。
文章编号：1000-7466（2004）04-0049-02
武建宏
（中国石化集团兰州设计院，甘肃兰州
730060）
摘要：分析了直立设备的顶部吊耳及尾部吊耳的受力，提出了其强度核算的方法及公式。指出在设备吊装过程中对设备本身的强度也应进行核算，并给出了参考计算方法。关
键
词：直立设备；吊耳；强度计算
中图分类号：TQ 050.2
电网谐波治理装置
文献标识码：A
Strength calculation of lifting lug on vertical vessel
WU Jian-hong
（SINOPEC Lanzhou Design Institute ，Lanzhou 730060，China ）
Abstract ：The forces on the lifting lug in the upper and tail of the vertical vessel were analyzed ，and the strength calculation and
formula were presented.The strength calculation for vessel during lifting was also given.led显示屏单元板
Key words ：vertical vessel ；lifting lug ；strength calculation北斗接收机
符
号
说
t233明
F ———吊耳所承受的载荷，N
x 1———设备重心高度，mm
L ———吊耳高度，mm φ———焊接接头系数，取0.6σa ———拉压许用应力，MPa t 1———焊缝喉部厚度（0.707倍的焊角高度），mm R 1———吊耳处的垂直作用力，N R 2———基础环板处的作用力，N θ———起吊夹角，（º）b 2———焊缝长度，mm l 1———加强板到吊孔距离，mm l 2———焊缝中点到吊孔距离，mm t ———顶部吊耳厚度，mm t a ———尾部吊耳厚度，mm d ———顶部吊耳吊孔直径，mm D ———尾部吊耳吊孔直径，mm h ———顶部吊耳宽度，mm h a ———尾部吊耳宽度，mm
为了便于直立设备的制造、运输、安装及检修，在设计中均考虑设置吊耳。当设备质量较小时，吊耳所承受的载荷也较小，一般无须对吊耳的强度进行核算。但对质量大的直立设备，则必须对吊耳的强度及吊耳与设备连接处的局部应力进行核算，以避免在起吊过程中对吊耳本身和壳体造成破坏。
板式吊耳通常设置在设备上封头附近，一般为2个对称布置，
称为顶部吊耳。在吊装过程中为了防止设备突然剧烈摆动，在设备裙座基础环与盖板之间设置1个吊耳，与顶部吊耳相错90º，称为尾部吊耳。在起吊和吊起阶段，设备处于水平和垂直状
态，此时吊耳受力亦处于极限阶段，需对其进行强度核算。目前对吊耳还没有规范的强度计算方法，文中介绍了1种简单且实用的吊耳强度核算方法。1顶部吊耳
1.1
起吊质量及起吊力
①首先确定吊耳及设备重心位置。②计算吊耳
承受的载荷。考虑到起吊过程中动力因素的影响，吊耳所承受的载荷F 应为起吊重力乘以动力系数，
动力系数一般在1.2～2.0［1］
，从安全考虑，文中取2.0。③计算吊耳在水平和垂直状态下起吊时的受力。水平状态下设备的受力见图1，有R 1=Fx 1/L ，
第33卷第4期2004年7月
石油化工设备
PETRO-CHEMICAL EQUIPMENT Vol.33No.4July 2004
R 2=F -R 1。水平状态下吊耳受力见图2a ，有F 1=Fx 1/（2L ），F 2=F 1tan θ，F 3=F 1/cos θ；垂直状态下吊耳受力见图2b ，有F 4=F /2，F 5=F 4tan θ，F 6=
F 4/cos θ。
图1水平状态下设备受力简图
图2吊耳受力图
1.2应力校核
1.2.1水平状态
图4垂直状态吊耳
应力校核图
吊耳应力校核图见图3。A-A 截面弯曲应力σ1=6F 1l 1/（th 2），σ2=6F 2l 1/（
t 2h ）。切应力τ1=F 1/（th ），τ2=F 2/（th ）。组合应力σ=1/2（σ1+σ2）+
1/4（σ1+σ2）2+（τ1+τ2）ﾍ2，校核条件为σ<1.5σα
。B-B 截面拉应力σ4=2F 3/［
t （h -d ）］，校核条件为σ4<1.5σα。C-C 截面切应力τ3=F 3/［t （h -d ）］，校核条件为τ3<1.2σα
。
图3水平状态吊耳应力校核
1.2.2垂直状态
吊耳应力校核图见图4。A-A 截面处σ5=6F 5l 1/（t 2h ），σ6=F 4/（th ），校核条件为σ5+σ6<1.5σα。B-B 截面上的切应力τ4=2F 6/［t
压缩木耳（h -d ）］，校核条件为τ4<1.2σα
。C-C 截面上的拉应力σ7=F 6/［t （h
-d ）］，校核条件为σ7<1.5σα。1.3
asmk焊接接头强度校核
焊接接头强度校核见图5。水平状态下由F 1
引起的焊接接头切应力：
τ5=F 1l 2
2（h +t 1）（b 2+t 1）t 1φ
校核条件为τ5<1.2σα
。垂直状态下F 4引起的焊缝切应力：τ6=F 4/［2（h +b 2）t 1φ］
校核条件为τ6<1.2σα
。图5吊耳焊接接头强度校核图
2尾部吊耳
尾部吊耳结构及尺寸见图6，其承受载荷F 7=
R 2=F -2F 1。A-A 截面上的切应力为τa1=2F 7/［t a （h a -D ）］，校核条件为τal <1.2σα。B-B 截面上的拉应力σa1=F 7/［t a （h a -D ）
］，校核条件为σal <1.5σα。尾部吊耳焊缝所受的拉应力σw1=F 7/（2Sh a φ），校核条件为σw1<1.5σa 。
图6尾部吊耳结构
3结语
在直立设备的吊装过程中，吊耳与壳体连接处
的局部应力可按WRC-107方法计算。此外还要考虑设备整体的抗弯强度及起吊时裙座基础环板的强度，要综合考虑各因素才能确保在吊装及使用过程中吊耳和设备不被破坏。
参考文献：
［1］HG /T 21574-94，
设备吊耳［S ］.
（张编）
·05·石油化工设备2004年第33卷
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