设备优化引发的问题
1. 设备支撑优化某国外项目中工艺包商给了一台小设备的数据表，设备外形图如下。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomPks3G9W6xeeYLC1RMEswvODtm41bnhtaoFy0Aia4DBSQVibya6jfTM3w/640?wx_fmt=png设备专业需要根据工艺数据表制作机械数据表。
在制作机械数据表中，对于设备产生了2个问题：
[*]设备支撑型式为什么采用裙座。设备直径只有610mm，能否将裙座改为支腿支撑。
[*]封头是一个法兰还是法兰配对法兰盖？
询问工艺专业，得到的答复是：
[*]在保证安全的情况下支撑型式由设备定。
[*]顶部是一个开口法兰，以后会配一个泵安放在设备上，大约1吨重。
设备专业经过讨论，最后改成4个支腿支撑。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIompekMMpaGwPhUFicAQxNOcCy9XtcoBY9EadOiaR6tk3iaX884rTp1aiblwA/640?wx_fmt=png设备专业制作了机械数据表，进行了招标，评标，选定了制造商进行下一步的设计制造。2. 工艺修改
制造商0版图审查时，工艺商包审查时给了一个修改意见，由于工艺需要，设备长度需要2400mm改为4400mm，问是否有影响。
原因是这台设备是安装在坑里的，坑定下来的时候，比计划加深了2米，所以设备也需要加高2米。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomsWVYmebUedQ0o2xYwSwYonoyHdzkS7LdlXZsKhmwLQVYcarDiavIJDQ/640?wx_fmt=png工艺打趣说，在坑里不用考虑风载荷了，600mm的设备加长2米重量是很少的，应该是比放在室外更安全了。
设备专业赶紧联系了制造商，让制造商将筒体加长2米，在PVElite里再跑一遍，是否有安全性问题。
制造商很快给了答复并提交了修改后的计算书，结论是对于设备强度没有任何影响，支腿型钢不需要改变，地脚螺栓也没有增加。
工程公司的工程师也觉得问题不大，设备直径小，4个支腿，能有什么问题呢？于是就正式通知制造商修改。制造商修改后，提交图纸和计算书。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomfIenYpPhpUW3CXjDIMiaWbW5EPtMWfH8jfaB3D3NiawMtpNiaLXPjZicQA/640?wx_fmt=png业主和工程公司都批准了，制造商制造完成发货到了现场。
这是一台平平无奇的设备，其中的修改量比起别的设备来说算是小的了，波澜不惊。货都到现场，还能有什么问题呢？3. 现场问题
项目几乎是收尾阶段了，现场也在陆续安装设备。
有一天，现场发来邮件，询问这台设备的技术问题：这台空设备安装后发现，它在坑里肉眼可见的不停晃动，还是在上面的泵没有安装上去的情况下。所以业主认为这台设备的设计有问题。
业主让我们尽快解决这个问题。
同时业主还问了一个问题：
“记得原先装置用的是裙座，怎么改成支腿了？问题是不是因为这个改动引起的。”
并且特别提醒，“这台设备是热处理设备，处理方案不要在设备上动火。”。
4. 振动的原因
设备振动问题，说实话这个问题很难从计算端解决。
在考虑设备从2400mm增加到4400mm高时，工程师只是考虑强度的问题，在软件里跑一遍，没有想到可能会有振动的问题。我们的规范以及工业软件PVElite都没有考虑过这个问题！在国标中，对于支腿的使用是有限制的。
根据容器支座的规范，支腿的切线长限制在了2000mm，虽然我们用的是4个支腿，比规范多1个支腿，但是也不宜偏离太多。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomibtx6sh4MAP50Qt7wia8e6hkgRH96TpeN7McXvVXdHDDYIlHraCy8Q2Q/640?wx_fmt=png支腿的提供的计算方法中，也有提示，长度和直径比为5。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomfEPrcpxuqbaxOCwn0TJ395PxZ9dMTAawxqMBoSWwvM73Bxrib9OlMfg/640?wx_fmt=png我们的设计人员常常认为，按照ASME设计的设备，可以不用管国标的要求，计算方法也不必遵循国标方法，国标的各类限制也不必理会。理论上，的确是这样。但是我们需要理解这些规范后面的技术背景，哪些是超越规范规定的通用性注意事项，哪些是不影响安全性的要求。要尽量避免影响安全性的问题。比如在国标中，按照支腿的规范设计，可能不会选用支腿这个选项，这样也避免了振动的可能性。在GB/T 50761-2018《石油化工钢制设备抗震设计标准》中，给出了支腿设备的自振周期公式，以及公式来源：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomRx4icSicXfUg77iaOa8AC9oYxp8ibgNyHBOxjdJrbps3ss3xjkRPNJOZUQ/640?wx_fmt=pnghttps://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomib8s5NBv9MtrvrhQsSIBiaxQxV2ngdpZkBc83tXwuBzwqHN2mEia1y4Bw/640?wx_fmt=png虽然公式适用范围也是H不大于10米，高径比小于5.但是可以从公式得到一个比较明显的趋势，设备的自振周期和结构的侧移刚度K的开方成反比。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomvfAPK73RC9gHbU08eaiaKDmIKaCicjkGLzm7kc4t9rLX3aHllYXxGOeg/640?wx_fmt=png在支腿高度不变的情况下，随着设备高度的增加，结构刚度是逐步降低，自振周期不断增加的。自振周期增加，设备振动的可能性也大大增加，也就导致了设备容易振动，可能遇到微风就会产生肉眼可见的振动。https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomKiaWm74vB2etAocnQmWwJjyX6n3LfdiaZvLnrNrtfliarx5lMM35o5a6w/640?wx_fmt=png5. 解决问题振动问题如何解决呢？
我们可以参考塔的防振措施，首先考虑的是，能否有位置在设备中上部加一个支撑到坑壁上。
找土建专业要到了设备的安放位置。很幸运，设备离坑壁不远，于是在设备上增加了两个支撑，并用角钢限位。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomc72YE9zLvPjl2MeUNtEHUs1iaQ808cElCE0aexfMia6JXCooYLrewLQw/640?wx_fmt=png限位框架俯视图如下：https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIom7RAeiaonkHgl2cPDvsjXuUlwPzNoZocFWhNVGoUhcjqAdPHnWj7VIcQ/640?wx_fmt=png限制在3mm间隙之内，框架和和设备不焊接，避免对设备本体产生影响。
支腿本身的惯性矩对自振周期也有影响，所以对4个支腿也进行了加强，用角钢连接相邻的两个支腿，提高支腿的惯性矩，增加了稳定性。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomSOluRuWfjI4QHVGcwhSQOCeM5onvAnich7IDQ0HS6nB9XhDYxVGqTMA/640?wx_fmt=png将整改方案发给现场，施工完后，询问情况。
https://mmbiz.qpic.cn/mmbiz_png/DVnwQibl2L2mNf4eEgfo7Vy5vcs5CaIomBpQ9p4VAtyUkUs89nRdsxqnjYPP4pBt71F9ic9C2tJYVa7MuOLODuyA/640?wx_fmt=png现场的答复是：“设备不振了。”。
设校审总算舒了一口长气。6. 总结对于高径比比较大的设备，除了强度之外，振动的问题也应该考虑。支腿的设备高径比大时，应该考虑一些措施增加设备的刚度。比如用工字钢而不是角钢，用连锁的支腿，或者条件允许将支腿改成裙座。折腾这么久，审核人也感叹了一句：
按业主，工艺商包的思路做，即使有问题，也可以说是业主，工艺商包定的。我们优化了，出了问题，全是我们的责任。优化这件事只有过，没有功。
毕竟，谁让你优化了呢？往期精彩：直立塔设备自振周期的计算塔器风载荷之手动计算容器支座的设计温度揭秘新容器支座标准召回，VCAD更新程序某跨国公司项目的执行规范之争球罐第一号修改单，极度危害进出口设置修改三腔罐的结构优化，结构设计真有这么神奇吗？
欢迎关注公众号：VCAD001， 一个压力容器人的自我修养。
这个问题主要不在优化啊，是筒体加长后，长径比变了，然后疏忽了重头全面校核。核心议题是设计输入的变更管理问题。变更过程中特别容易疏忽，搞设计太难了。 {:1110_549:}{:1110_549:} 学习了，受益匪浅！ {:1110_550:} {:1110_550:} {:1110_553:} {:1110_550:} 坑外面不能支撑吗？非要支撑到坑里面？ 感谢分享，很有收获！ 本帖最后由 22222 于 2023-1-31 14:00 编辑
还请楼主指导指导。这台设备做啥用的？
介质是污水含有易燃易爆的轻烃？
一个取样口，一个出料口，一个排放口，进料口是下插管？
放在坑里，是因为坡度到这，不得不把设备加高；
泵感觉没必要坐在设备上面，可放在地面上，或者是满足泵安装要求，把泵放到坑底，所以加高设备；
同样这种设计很少见到，设备直径600，两边净空1200 ；这个坑至少3米边长，坑深5米；
为啥没有安全阀和氮气置换接口？ 为啥没有去火炬的口？
高径比过大，原先设计的裙座是有道理的！
其实裙座改支腿又能节省多少成本呢？
设计方有时间也的确是自作聪明罢了！要不然怎么体现出自己的设计优势呢？
页:
[1]