[發(fā)明專利]球形儲罐赤道板吊點(diǎn)定位及吊裝方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710599979.2
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107265295B
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳超;夏巍;史旭陽;郭繼舟;李少祥
• 申請（專利權(quán)）人: 中國一冶集團(tuán)有限公司;武漢一冶鋼結(jié)構(gòu)有限責(zé)任公司
• 主分類號: B66C13/08
• 分類號: B66C13/08;B66C1/10;F16J12/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

1.一種球形儲罐赤道板吊點(diǎn)定位方法，其特征在于它包括以下步驟：

第一步、確定無上支柱的赤道板吊點(diǎn)：

(1)在赤道板上建立三維直角坐標(biāo)系：

A、在赤道板豎直就位工況下，吊裝需要的吊點(diǎn)O₀位于質(zhì)心正上方的球殼板表面；令赤道板外表面豎直方向和水平方向的中心線的交點(diǎn)為O₂；令赤道板上端弦中點(diǎn)為O₁；O₂與球心的連線同經(jīng)過O₁與赤道面垂直的線相交于O；

B、建立三維直角坐標(biāo)系：O點(diǎn)為原點(diǎn)，赤道板上端弦方向?yàn)閤軸，O₁O方向?yàn)閥軸，OO₂方向?yàn)閦軸；

(2)建立直線方程：

A、令球罐外半徑為R，球罐赤道板的分瓣數(shù)為n,O₁與球心連線同赤道面夾角為α；

B、在赤道板外表面上設(shè)置一條平行于赤道面的弧PQ，PQ與赤道板外表面豎直中心線的交點(diǎn)到赤道面的垂線長度為h；

C、弧PQ的二分之一長y為：

(3)對式①積分：

A、PQ弦在赤道板上端時為最小值，在赤道面時為最大值，故式①取值范圍為0≤h≤sinαR；

B、式①在平面坐標(biāo)系中的圖像與x軸、y軸所圍成的圖形為S₁，S₁的面積為四分之一赤道板的表面積；

C、對式①積分得到四分之一赤道板表面積函數(shù)：

D、式②中存在

其值為所求四分之一赤道板表面積S₁的中值Sx_mid；X_mid值為此時夾角α_mid對應(yīng)的弧長；

(4)設(shè)吊點(diǎn)O₀：

A、令赤道板豎直方向中線上的吊點(diǎn)O₀與球心連線同赤道面夾角為α_mid；

B、將α_mid代入扇形弧長公式可得：

式③中I為赤道板中心線交點(diǎn)O₂至吊點(diǎn)O₀的弧長，即I＝X_mid；

(5)計(jì)算吊點(diǎn)O₀：

A、令O₀到O₁的水平距離為l₂，O₀到O₂的水平距離為l₁；令赤道板上l₂段的質(zhì)量為m₂，l₁段的質(zhì)量為m₁；根據(jù)力矩平衡方程可得：

B、聯(lián)立式③、④、⑤利用Mathematical進(jìn)行該函數(shù)擬合求得近似方程：

C、利用式⑥求得x_mid數(shù)值后，以O(shè)₂為起點(diǎn)沿赤道板豎直中線向O₁方向劃長x_mid的線即可得吊點(diǎn)O₀的位置；

第二步、確定焊有上支柱的赤道板吊點(diǎn)：

(1)在焊有上支柱的赤道板豎直就位工況下，焊有上支柱的赤道板構(gòu)件質(zhì)心O＇在赤道板質(zhì)心O_c和柱頭質(zhì)心O_z的連線上；令赤道板質(zhì)量為m_c，上支柱的質(zhì)量為m_z，令O_c和O＇的水平距離為l₃，O＇和O_z的水平距離為l₄，根據(jù)力矩平衡公式可求得：

m_c×l₂＝m_z×l₄ 式⑦

(2)根據(jù)上一步中的幾何關(guān)系可知：

l₃+l₄＝R(1-cosα_mid) 式⑧

(3)將式⑧代入式⑦可得：

(4)令焊有上支柱的赤道板構(gòu)件吊點(diǎn)為O₀＇，O₀＇與球心連線同赤道面的夾角為α_z，可推知：

(5)將式⑩帶入式④中即可得：

利用式求得I_z后即可劃出吊點(diǎn)O₀＇。

2.一種球形儲罐赤道板吊裝方法，其特征在于它包括以下步驟：

1)根據(jù)權(quán)利要求1中所述的球形儲罐赤道板吊點(diǎn)定位方法精確求解赤道板垂直吊裝時的吊點(diǎn)；

2)在步驟1)所確定的吊點(diǎn)處焊接臨時吊耳；

3)用起重機(jī)械通過步驟2)所設(shè)置的吊耳將赤道板吊裝至工況位置處并固定；

4)采用步驟3)的方法依次吊裝并固定所有的赤道板；

5)采用氣割的方法去除臨時吊耳，并打磨焊跡。