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分析管道震动与裂缝的原因及其消除措施


龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 分析管道震动与裂缝的原因及其消除措施 作者:王超 来源:《科技探索》2014 年第 04 期 中图分类号:TQ 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2014)04-0058-01 摘要:管道振动与裂缝的存在严重干扰正常生产,造成安全隐患,积极解决这类问题对实 现安全生产有重要意义。本文介绍了管道振动与裂缝产

生的原因,并结合原因分析探讨了如何 实现减震消震的举措,希望能够改善管道振动与裂缝现象,促使压缩机安全运行。 关键词:管道 振动 减震 消震 管架 石油化工领域往复式压缩机应用较为普遍,这类机械常见问题为管道振动与裂缝,尤其是 压缩器工作时,缓冲罐等容器刚性连接的地方经常出血裂纹,不仅影响正常生产应用,还存在 较大的安全隐患,所以积极分析压缩及管道振动和裂缝出现原因,并积极探讨消除措施,是实 现安全生产的重要举措。 一、管道振动与裂缝产生原因 管道振动与裂缝的产生主要以气流脉动、共振和内部机械原因为主。往复式压缩机工作时 需要通过活塞在气缸内的往复运动实现气体的吸入、压缩和排出,这种周期性运动决定了管道 进出口内流体呈现脉动状态,一旦气流遭遇管件产生激振力,即可产生管道振动现象。管道内 容纳的气体可称为气柱,压缩机工作时促使气柱不断压缩、膨胀,以激发频率工作,管道内部 管件与支架组成弹性系统以固有频率运作,当激发频率与固有频率接近或相等时导致压力脉动 异常从而产生管道内的机械共振现象[1]。内部机械原因主要为管道设计不合理、内部机械动 平衡性能差、基础与支撑不当等,导致压缩机工作时出现管道振动现象甚至造成裂缝。 二、管道振动与裂缝消除举措分析 1.管道减震 目前,管道减震措施主要以三种为主,分别是通过控制气流脉动、合理设计管道来减少谐 振发生,通过调整激发频率和固有频率避免其相近或固定,通过合理设计管道装配结构、调整 牢固压缩机组实现减震目的。往复式压缩机内决定压力脉动和振动发生的二因素主要包括压缩 机参数、系统噢诶之与压缩介质的物理参数,三种因素在振动的发生中有着重要影响[2]。 减震举措中,减少气流脉动是常见方法,可通过设置缓冲器实现减震目的,缓冲器内部的 芯子元件可有效减弱压力脉动,效果理想。设置缓冲器是常用的时段,缓冲器的村子啊可有效 调整气流脉动幅值,改变气柱固有频率,不过在缓冲器体积选择和位置安放上要注意选择气流 脉动发源处以达到最佳减震效果。固有频率的调整是消除压力脉动、避免共振的有效方式,调 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn 整目的的实现可通过改变管路尺寸、走向和位置等举措达到目的,或者也可从用缓冲罐等设备 实现目的。压缩机运转时通过调整主机平衡度可改变固有频率,在振动情况较为严重的管路上 增加重量可改善这种现象。压缩机内部管路弯头数量的减少、空间转弯频率的降低都可以实现 减震目的。在设计管道结构式通过优化尺寸、应用补强措施可减震,比如在容易发生振动的地 方加装支撑件或者避免将排凝、仪表等阀门安装在主管附近。 2.管道消振措施 压缩机在工作中管道振动和气流脉动是常态,无法根治的情况下只能够尽量采取消震、减 震措施来达到保护目的,通过将振动控制在一定范围内减少损伤和潜在风险,从而保障其更好 的应用。消震相比减震难度要更大一些,可通过多种联合举措以达到目的。 增设管架是目前针对往复式压缩机进行消震的重要举措,对于机械共振或激振力过大引起 的振动、造成的裂缝有积极效果。在增设管架过程中有几个需要注意的地方,一是管架位置安 置要尽量选

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