有效避免不同原因导致的整体性风险
振动是导致可靠性和整体性问题的重要因素。例如,振动诱发的管道故障将导致气体或流体泄露,引发火灾或爆炸——甚至威胁人员安全问题、停产停机,以及数百万美元的环境风险。
许多不同的振动问题都会导致该整体性风险,包括瞬态或稳态的气液流动、脉动,以及机械激振。
很多公司深知减轻振动以及相关振动故障的重要性。他们知道,仅需要很少的前期投资,雇佣振动/动态设计工程师,即可保障在设计阶段就能全面考虑振动和动态问题。该投资很快就可收复回报。而很多没有经过可靠的振动分析,便草草上马的项目却需要巨额资金,在现场进行整改。
振动风险影响着作业设备的方方面面。由于解决方案中,会涉及不同的工程标准,因此需要整体性方法(依靠管道/静态工程师、结构工程师、旋转设备工程师、维护和可靠性/整体性团队等完成)。以下列表展示了该方法的概览,以及更多细节。
阶段 |
工程需求(振动和动态问题) |
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前期计划(FEED) |
振动/动态设计评审:判断高风险区域,定义振动/动态工程分析需求。 | ||
细节设计 |
压缩机/泵振动评估 评估管道布局、脉动控制、喘振控制、机械以及撬块动态响应、扭力和横向应力,小口径连接,以及其他振动/应力因素。评估范围视机器类型和应用而定。
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管道振动评估 评估主管道和小口径连接管道的整体性风险,这种风险通常由脉动、流激振动、声激振动、瞬态力或水锤、管壁模式以及管道机械响应引起。
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结构和基础动态评估 必要时,评估基础和结构设计(比如平台、FPSO、管架),实施改造以避免共振。该工作和机械以及撬块动态响应的整合联系非常紧密(压缩机/泵振动评估)。
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运行和维护 |
现场振动需求
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根据计划阶段(比如前期工程和设计,或FEED)不同,业主或其工程顾问可联系北塔——专业的振动顾问——来获取振动相关需求的建议。其中包括机械以及初始模块选择,布局、应用建议、振动分析需求和范围、关键项目统筹安排以及其他初始设计的注意事项等。
压缩机/泵振动评估 项目进入细节设计阶段,大型压缩机和泵系统需要专业化的振动设计分析(脉动、机械共振、压缩机喘振分析、水锤等等)。工作范围视机器类型、以及应用而定。改造的建议方案需要和成撬商以及其工程顾问协作进行。在初期阶段,振动顾问的参与可保证其具有充足时间,进行联轴器设计、脉动控制容器尺寸的调整、喘振控制部件、管道支撑位置和分析、撬块设计和动态分析,以及其他关键行为。
管道振动评估 管道系统面临很多振动风险——不管是主管道还是小口径管道。振动或动态评估可以采用美国能源研究所的建议方法(2008)以进行激励源评估,包括脉动、机械共振、声激振动、流激振动,涡流、水锤效应,成穴等。高风险区域(更易发生故障的区域)需要深入研究(或调查),软件和分析工具,以及全面的管道振动现场经验,来提供具有实践性的建议。
结构或基础动力评估 有时候会需要动力基础和结构评估,尤其当涉及到往复式设备、发动机以及其他动态载荷的时候。此类工程研究可直接和压缩机或泵机组的振动/动态设计结合起来(上述的压缩机/泵振动评估)。
出于以下两个原因,我们推荐聘请同样振动顾问提供建议,评估全部三种振动(泵和压缩机、管道、以及结构/基础):
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示例:使用整体性方法,减轻管道系统、压缩机和泵撬块、海陆作业平台,以及高架建筑支撑的振动风险。 |
通常,作业单位并没有经验丰富的工程师来解决复杂动态问题或振动问题。在这些问题上,运行团队通常会通过北塔这样的振动顾问,来协助支持解决以下问题:
一流的公司间,参与项目的各方面采用统一的整体性方法,管理项目。
这里提供一些项目初期行动方案:
这些跨部门的统一协调方法,避免了设备事故隐患,并规避了由于管道损耗故障、机械停产而造成的数百万美元支出。
北塔能够提供专业设计和现场工程师,保障实用的整体性振动解决方案。我们的工程服务可应用于:
北塔的工程解决方案可为业主提供极高的回报。我们是全球许多大型石化企业信赖的顾问专家。
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