[发明专利]球形储罐赤道板吊点定位及吊装方法

摘要

本发明涉及一种球形储罐赤道板吊点定位及吊装方法，属于大型石油化工静设备安装领域。一种球形储罐赤道板吊装方法，其特征在于它包括以下步骤：1）根据球形储罐赤道板吊点定位方法精确求解赤道板垂直吊装时的吊点；2）在步骤1）所确定的吊点处焊接临时吊耳；3）用起重机械通过步骤2）所设置的吊耳将赤道板吊装至工况位置处并固定；4）采用步骤3）的方法依次吊装并固定所有的赤道板；5）采用气割的方法去除临时吊耳，并打磨焊迹。本发明提供了精确的吊点计算定位方法及吊装方法，确保了球形储罐赤道板的吊装垂直度及组装精度，避免了完全凭经验式的吊点定位，减少了吊装时的调整工作，解决了赤道板吊装的技术难点。

主权项

1.一种球形储罐赤道板吊点定位方法，其特征在于它包括以下步骤：第一步、确定无上支柱的赤道板吊点：(1)在赤道板上建立三维直角坐标系：A、在赤道板竖直就位工况下，吊装需要的吊点O0位于质心正上方的球壳板表面；令赤道板外表面竖直方向和水平方向的中心线的交点为O2；令赤道板上端弦中点为O1；O2与球心的连线同经过O1与赤道面垂直的线相交于O；B、建立三维直角坐标系：O点为原点，赤道板上端弦方向为x轴，O1O方向为y轴，OO2方向为z轴；(2)建立直线方程：A、令球罐外半径为R，球罐赤道板的分瓣数为n,O1与球心连线同赤道面夹角为α；B、在赤道板外表面上设置一条平行于赤道面的弧PQ，PQ与赤道板外表面竖直中心线的交点到赤道面的垂线长度为h；C、弧PQ的二分之一长y为：(3)对式①积分：A、PQ弦在赤道板上端时为最小值，在赤道面时为最大值，故式①取值范围为0≤h≤sinαR；B、式①在平面坐标系中的图像与x轴、y轴所围成的图形为S1，S1的面积为四分之一赤道板的表面积；C、对式①积分得到四分之一赤道板表面积函数：D、式②中存在其值为所求四分之一赤道板表面积S1的中值Sxmid；Xmid值为此时夹角αmid对应的弧长；(4)设吊点O0：A、令赤道板竖直方向中线上的吊点O0与球心连线同赤道面夹角为αmid；B、将αmid代入扇形弧长公式可得：式③中I为赤道板中心线交点O2至吊点O0的弧长，即I＝Xmid；(5)计算吊点O0：A、令O0到O1的水平距离为l2，O0到O2的水平距离为l1；令赤道板上l2段的质量为m2，l1段的质量为m1；根据力矩平衡方程可得：B、联立式③、④、⑤利用Mathematical进行该函数拟合求得近似方程：C、利用式⑥求得xmid数值后，以O2为起点沿赤道板竖直中线向O1方向划长xmid的线即可得吊点O0的位置；第二步、确定焊有上支柱的赤道板吊点：(1)在焊有上支柱的赤道板竖直就位工况下，焊有上支柱的赤道板构件质心O＇在赤道板质心Oc和柱头质心Oz的连线上；令赤道板质量为mc，上支柱的质量为mz，令Oc和O＇的水平距离为l3，O＇和Oz的水平距离为l4，根据力矩平衡公式可求得：mc×l2＝mz×l4  式⑦(2)根据上一步中的几何关系可知：l3+l4＝R(1‑cosαmid)  式⑧(3)将式⑧代入式⑦可得：(4)令焊有上支柱的赤道板构件吊点为O0＇，O0＇与球心连线同赤道面的夹角为αz，可推知：(5)将式⑩带入式④中即可得：利用式求得I_z后即可划出吊点O₀＇。