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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。
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：
询问工艺专业，得到的答复是：
设备专业经过讨论，最后改成4个支腿支撑。 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。 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。 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。
支腿的提供的计算方法中，也有提示，长度和直径比为5。
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： 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。
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。
5. 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。
限位框架俯视图如下： 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。
将整改方案发给现场，施工完后，询问情况。
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： 欢迎关注公众号：VCAD001， 一个压力容器人的自我修养。
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发表于 2023-1-29 15:29:19
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