CN110980507A - 一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于起重吊装技术领域，公开了一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，每个塔架模块包括多个主吊耳和至少一个溜尾吊耳；主吊耳设置在塔架模块顶层平台节点处的各个立柱内侧，多个主吊耳的中心线交汇于塔架模块水平面上的几何中心点；溜尾吊耳设置在每个塔架模块底层平台节点处的立柱外侧；每个主吊耳包括吊耳主板、第一筋板、吊耳加强板、第二筋板、第三筋板、盖板；溜尾吊耳包括垫板、吊耳管轴、十字筋板、吊耳外挡圈。本发明在保证吊装强度和塔架模块整体稳定性的前提下，能够方便作业人员在超高空狭小区域的可操作性和安全性，利于吊装索具的安装和拆卸，能够满足塔架模块直立后的垂直度，从而减少高空作业时间。

Description

一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构

技术领域

本发明属于起重吊装技术领域，具体的说，是涉及一种针对于薄壁圆管塔架模块的吊装用吊耳结构。

背景技术

薄壁圆管塔架模块是指由薄壁优质碳钢管或薄壁合金钢管和法兰、螺栓拼接而成的塔架结构。大型薄壁圆管塔架模块节点处有多个横向支管、斜撑支管，且节点支管间用节点筋板连接成一体。

高耸火炬塔架一般由若干个塔架模块拼装而成，高耸火炬薄壁圆管塔架的设计高度已达150m以上，一般将火炬塔架散件运输到火炬塔架安装现场，塔架基础段组件直接在塔架基础上拼装，其余火炬塔架组件在地面拼装成若干个塔架模块，为了降低高空作业安全风险，提高塔架模块组装工作效率，节省吊装机械的吊装工期和使用成本，常常采用卧态拼装成多个塔架模块，集中吊装作业的施工工艺。因此，火炬塔架模块选择合适的吊点和吊耳结构非常重要。

吊耳是焊接在设备上用于固定提升设备所用吊绳、吊钩等的元件。然而现有的吊耳基本上均无法满足薄壁圆管塔架模块的吊装要求。《HG/T 21574化工设备吊耳设计选用规范》中TP型顶部板式吊耳最大公称吊重15吨，无法满足薄壁圆管塔架模块吊装要求；AP型尾部板式吊耳设置于设备基础环板和盖板之间，薄壁圆管塔架模块节点处的复杂结构无法满足吊耳设计要求；SP型侧壁板式吊耳结构无法应用在薄壁圆管塔架模块节点处的复杂结构。《HG/T 21574化工设备吊耳设计选用规范》中AX系列管轴式吊耳在公称直径600mm至750mm的筒体上最大公称吊重17.5吨，无法满足大型薄壁圆管塔架模块净重140吨的吊装要求。

现有薄壁圆管塔架模块的吊装一般采用一台大型主吊车吊装塔架模块上部吊耳和一台溜尾吊车抬吊塔架模块尾部吊耳，两吊车抬送法完成塔架模块从卧态到直立的过程，再由单台主吊车将塔架模块吊装就位。大型薄壁圆管塔架模块化吊装的弊端是吊耳设计须满足薄壁圆管塔架模块的强度要求和吊装工艺要求，在制造厂完成吊装用吊耳的制作焊接。

发明内容

本发明着力于解决薄壁圆管塔架模块的吊装难题，提出一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，该吊点结构在保证吊装强度和塔架模块整体稳定性的前提下，尽量方便作业人员在超高空狭小区域的可操作性和安全性，从而减少高空作业时间，缩短火炬塔架模块吊装工期。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，每个塔架模块包括多个主吊耳和至少一个溜尾吊耳；所述主吊耳设置在塔架模块顶层平台节点处的各个立柱内侧，多个所述主吊耳的中心线交汇于塔架模块水平面上的几何中心点；所述溜尾吊耳设置在每个塔架模块底层平台节点处的立柱外侧；

每个所述主吊耳包括以根部焊接于立柱的吊耳主板，所述吊耳主板的中心线到相邻两个斜向支管的距离均等；所述吊耳主板的吊耳孔设置在吊耳主板上部，所述吊耳孔上方设置有两块对称焊接在所述吊耳主板两侧的第一筋板，两块所述第一筋板均垂直于所述吊耳主板；所述吊耳主板的吊耳孔处设置有两块吊耳加强板，两块所述吊耳加强板分别贴合焊接于所述吊耳主板两侧；所述吊耳主板的吊耳孔下方设置有两块对称设置在所述吊耳主板两侧的第二筋板，所述第二筋板以其根部焊接于立柱且平行于所述吊耳主板；所述吊耳主板的底端设置有一块第三筋板，所述第三筋板与所述吊耳主板、所述斜向支管均有焊接；所述吊耳主板和所述第二筋板顶部共同焊接有一块盖板，所述盖板将所述吊耳主板和所述第二筋板104组成箱式结构。

进一步地，所述溜尾吊耳包括在溜尾吊点处的立柱上包裹的垫板，所述垫板在立柱两侧对称焊接有两个吊耳管轴，两个所述吊耳管轴的轴线平行于地面；每个所述吊耳管轴的内部设置十字筋板或井字筋板，且所述十字筋板或所述井字筋板与所述垫板焊接；所述吊耳管轴外端焊接有吊耳外挡圈。

进一步地，所述吊耳主板的底端延伸至塔架模块顶层平台节点处的两个斜向支管之间。

进一步地，所述吊耳主板的吊耳孔高出塔架模块顶层平台的水平支管轴线1-1.3m。

进一步地，所述第二筋板在长度方向上由所述吊耳加强板下方位置延伸至塔架模块顶层平台节点处的斜向支管处，并且两个所述第二筋板底端与两个斜向支管分别焊接。

进一步地，所述盖板在长度方向由所述第二筋板上端至少延伸至所述第三筋板所在位置，宽度方向上覆盖两侧的所述第二筋板。

本发明的有益效果是：

(一)本发明的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，有利于吊装索具设置，能够满足塔架模块直立后的垂直度，使各立柱下端面处于一个水平面，保证塔架模块的整体稳定性和吊装强度。

(二)本发明的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，摘除索具方便，提高作业人员在超高空狭小区域的可操作性和安全性。

(三)本发明的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，能够缩短吊装施工周期，节省大型吊车使用台班费，减少配合小型吊车台班费和人工费用，经济效益明显。

附图说明

图1是本发明所提供的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构的位置图；

图2是本发明所提供的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构的方位图；

图3是本发明所提供的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构中主吊耳的结构示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是图3的B-B剖视图；

图6是图3的C-C剖视图；

图7是本发明所提供的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构中尾部吊耳的结构示意图；

图8是图7的D-D剖视图。

上述图中：1-主吊耳，101-吊耳主板，102-第一筋板，103-吊耳加强板，104-第二筋板，105-第三筋板，106-盖板；2-溜尾吊耳，201-垫板，202-吊耳管轴，203-十字筋板，204-吊耳外挡圈；3-立柱；4-斜向支管；5-水平支管。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1至图2所示，本实施例提供了一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，每个塔架模块包括多个主吊耳1和一个溜尾吊耳2。主吊耳1设置在塔架模块顶层平台节点处的各个立柱3内侧，多个主吊耳1的中心线交汇于塔架模块水平面上的几何中心点。溜尾吊耳2设置在每个塔架模块底层平台节点标高位置的立柱3外侧。

如图3至图6所示，每个主吊耳1包括一块吊耳主板101、两块第一筋板102、两块吊耳加强板103、两块第二筋板104、一块第三筋板105、一块盖板106。

吊耳主板101以其根部直接焊接在立柱3内侧管壁上，承受钢丝绳拉力；吊耳主板101的中心线到相邻两个斜向支管4的距离均等。吊耳主板101的底端延伸至塔架模块顶层平台节点处的两个斜向支管4之间，吊耳主板101的吊耳孔高出塔架模块顶层平台水平支管5轴线1-1.5m，以方便吊装索具摘除。多个主吊耳1的中心线交汇于塔架模块几何中心点，即为吊耳主板101的的中心线交汇于同一点。

吊耳主板101的吊耳孔上方设置有两块第一筋板102，两块第一筋板102均垂直于吊耳主板101并在吊耳主板101两侧对称布置。第一筋板102用于增加主板吊耳101的抗弯截面模量，降低吊耳主板101根部与立柱3的拉应力。

吊耳主板101的吊耳孔处设置有两块吊耳加强板103，两块吊耳加强板103分别贴合焊接于吊耳主板101两侧，并开设有与吊耳主板101的吊耳孔同样直径的通孔。吊耳加强板103用于降低吊耳主板101承受的拉应力和剪应力。

吊耳主板101的吊耳孔下方设置有两块第二筋板104，第二筋板104以其根部直接焊接在立柱3内侧管壁上；两块第二筋板104在吊耳主板101的两侧对称布置，且以一定距离平行于吊耳主板101。第二筋板104在长度方向上由吊耳加强板103下方位置延伸至塔架模块顶层平台节点处的斜向支管4处，并且两个第二筋板104底端与两个斜向支管4分别焊接。第二筋板104用于增大吊耳主板101的抗弯截面模量，减小薄壁圆管立柱3表面承受的拉应力。

吊耳主板101的底端设置有一块第三筋板105，第三筋板105沿塔架模块顶层平台节点处的两个斜向支管4轴线所成平面倾斜，并与吊耳主板101、斜向支管4均有焊接。第三筋板105使吊耳主板101、第二筋板104、斜向支管4连接成一体，固化立柱3和斜向支管4的结构位置，合理分载主吊耳1的承受载荷。

吊耳主板101和其两侧的第二筋板104顶部共同焊接有一块盖板106，盖板106在长度方向由第二筋板104上端至少延伸至第三筋板105所在位置，宽度方向上覆盖两侧的第二筋板104。盖板106将吊耳主板101和其两侧的第二筋板104组成坚固的箱式结构，增大主吊耳1的抗弯截面模量。

主吊耳1中各部件的焊接顺序如下：吊耳加强板103与吊耳主板101相焊接→吊耳主板101应先开双面55°坡口与立柱3管壁相焊接→第一筋板102底边与吊耳主板101焊接端开双面55°坡口后，再与吊耳主板101和立柱3管壁相焊接→第三筋板105与斜向支管4管壁、吊耳主板101相焊接→盖板106与吊耳主板101、第三筋板105相焊接→第二筋板104底边开单面55°坡口后，与立柱3管壁、盖板106、斜向支管4相焊接。焊接时应选用合适的焊接工艺，由合格的焊工施焊，确保焊接质量；所有焊缝均应进行外观检查，不得存在裂纹与未熔合缺陷，焊缝按标准NB/T47013.4-2015做磁粉检测，Ⅰ级合格；或按NB/T47013.5-2015做渗透检测，Ⅰ级合格。

在每个塔架模块底层平台节点标高位置，立柱3外侧管壁上焊接有溜尾吊耳2，溜尾吊耳2为管轴式，主要是方便连接溜尾索具以及塔架模块直立后溜尾索具的摘除。

如图7至图8所示，溜尾吊耳2包括垫板201、吊耳管轴202、十字筋板203、吊耳外挡圈204。垫板201包裹在薄壁圆管的立柱3上，用于增强立柱3承受溜尾吊耳2拉力引起的抗弯抗剪能力。垫板201上在立柱3两侧对称焊接两个吊耳管轴202，两个吊耳管轴202的轴线与塔架模块的对面水平支管5平行，即塔架模块卧态拼装完成后，两个吊耳管轴202的轴线平行于地面。对称设置在立柱3两侧的吊耳管轴202分布载荷，满足塔架抬吊时的尾部承受拉力。吊耳管轴202的内部设置十字筋板203或井字筋板，并且十字筋板203或井字筋板与垫板201相焊接，以增加吊耳管轴202的抗弯强度，减小垫板201所承受的最大应力。吊耳管轴202的外端焊接吊耳外挡圈204，吊耳外挡圈204防止吊装过程中溜尾索具脱落。

可见，本发明的薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，在保证吊装强度和塔架模块整体稳定性的前提下，能够方便作业人员在超高空狭小区域的可操作性和安全性，利于吊装索具的安装和拆卸，能够满足塔架模块直立后的垂直度，从而减少高空作业时间，缩短火炬塔架模块吊装工期，降低人工和设备费用。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，每个塔架模块包括多个主吊耳和至少一个溜尾吊耳；所述主吊耳设置在塔架模块顶层平台节点处的各个立柱内侧，多个所述主吊耳的中心线交汇于塔架模块水平面上的几何中心点；所述溜尾吊耳设置在每个塔架模块底层平台节点处的立柱外侧；

每个所述主吊耳包括以根部焊接于立柱的吊耳主板，所述吊耳主板的中心线到相邻两个斜向支管的距离均等；所述吊耳主板的吊耳孔设置在吊耳主板上部，所述吊耳孔上方设置有两块对称焊接在所述吊耳主板两侧的第一筋板，两块所述第一筋板均垂直于所述吊耳主板；所述吊耳主板的吊耳孔处设置有两块吊耳加强板，两块所述吊耳加强板分别贴合焊接于所述吊耳主板两侧；所述吊耳主板的吊耳孔下方设置有两块对称设置在所述吊耳主板两侧的第二筋板，所述第二筋板以其根部焊接于立柱且平行于所述吊耳主板；所述吊耳主板的底端设置有一块第三筋板，所述第三筋板与所述吊耳主板、所述斜向支管均有焊接；所述吊耳主板和所述第二筋板顶部共同焊接有一块盖板，所述盖板将所述吊耳主板和所述第二筋板104组成箱式结构。

2.根据权利要求1所述的一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，所述溜尾吊耳包括在溜尾吊点处的立柱上包裹的垫板，所述垫板在立柱两侧对称焊接有两个吊耳管轴，两个所述吊耳管轴的轴线平行于地面；每个所述吊耳管轴的内部设置十字筋板或井字筋板，且所述十字筋板或所述井字筋板与所述垫板焊接；所述吊耳管轴外端焊接有吊耳外挡圈。

3.根据权利要求1或2所述的一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，所述吊耳主板的底端延伸至塔架模块顶层平台节点处的两个斜向支管之间。

4.根据权利要求1或2所述的一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，所述吊耳主板的吊耳孔高出塔架模块顶层平台的水平支管轴线1-1.3m。

5.根据权利要求1或2所述的一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，所述第二筋板在长度方向上由所述吊耳加强板下方位置延伸至塔架模块顶层平台节点处的斜向支管处，并且两个所述第二筋板底端与两个斜向支管分别焊接。

6.根据权利要求1或2所述的一种薄壁圆管塔架模块吊装用吊耳结构，其特征在于，所述盖板在长度方向由所述第二筋板上端至少延伸至所述第三筋板所在位置，宽度方向上覆盖两侧的所述第二筋板。

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