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工业气体管道振动分析及减震的方案 　　摘要：气体管道内工作介质为气体，它的主要作用就是运输和传递介质。动设备以及静设备是通过管道串联成工艺流程的，它主要起输运、传递介质的作用，作为压缩机装置中最主要的系统之一，气体管道的工艺流程主要是由动设备及静设备通过管道串联而成。本文主要分析了气体管道振动的原因，并提出了具体地减振和消振措施。 　　关键词：管道振动；减震方案；振动分析 　　中图分类号： TE832 文献标识码： A 文章编号： 　　在石油、化工、冶金、动力等部门中应用最为广泛的是往复式压缩机，而往复式压缩机应用时最为常见的是问题管道的脉冲振动。一般来说，当压缩机排气量较小时，管道直径小，脉冲振动小，是比较容易加固的。但如今随着工业发展对能源介质需求量的日益提高，增加了压缩机排气量和脉冲振动，管道的许多固定问题也因此日益突出。例如：强烈的管道振动加速了管路附件的磨损和松动；振动所产生的交变应力作用导致疲劳破坏，严重的话也会引起生产事故和环境污染。 　　引起管道振动的原因 　　管道振动主要是由共振引起的，而共振也可以分为以下三类： 　　1.1气柱共振 　　气柱指的是管道系统内所容纳的气体。由于气体的可以压缩、膨胀的特性，可以将其看作一个类似弹簧的，具有一定的固有频率的振动系统。在压缩机的运行过程中，吸、排气是交替和间断性的，其引起的管道内气流速度与压力呈周期性变化，另外活塞运动的速度也是随时间而变化的，这样就很容易引起压力脉动。当压力脉动的频率和管道系统的气柱自振频率相等或相近时，系统即产生对应该阶频率的共振，当压缩机的激发频率进入气柱固有频率的区域时，就会引起强烈的气柱共振，气流脉动非常严重，引起管道甚至压缩机和基础的强烈振动，导致气阀损坏乃至整个机组及管路的振动加剧。 　　1.2管道机械共振 　　其实管道本身也是一个弹性系统，具有一定的固有频率。引起管道振动的主要原因是管道的脉冲振动和回转设备的不平衡。管道的机械共振一般都是在当激发频率与某阶固有频率相等或相近时发生。由回转设备的不平衡所引起的振动会传递给与它相连的管道，如果被传递的这个振动的频率与管道的固有频率接近，就会引起管道系统产生机械共振，会直接导致管路及连接处的损坏。 　　1.3管路机械共振 　　管路结构振动系统内管路附件、容器、支架等结构系统在受到激发后就会作出机械振动响应，这也是引起管道振动的一个重要原因。管路的机械振动系统也有其固有频率。当激发频率与某一阶机械振动固有频率相重合或接近时，则管路系统将形成强烈管路机械共振。 　　2.管道的减震与消振措施 　　决定压缩机管道系统内各点的压力脉动和振动的因素主要包括以下三个： 　　(1) 被压缩介质的物理参数，包括分子量、绝热指数、温度和压力等。 (2) 压缩机参数，主要包括缓冲器容积、转速、活塞冲程、连杆长度、气缸直径、压力和温度等。(3)系统的几何配置情况，此因素也是由多方面所决定的，例如各个管段的长度、外径、壁厚、走向，分支管的位置，阀门的安装位置及其重量，外形尺寸还有各支撑的设置位置和刚性等。 　　2.1减震措施 　　2.1.1减小气流脉动减振 　　减小气流脉动的方法比较多，例如设置缓冲器。在缓冲器内安装一个芯子元件，可以有效地衰减压力脉动，而且一般都能得到比较理想的效果。 　　2.1.2设置缓冲器减振 　　设置缓冲器，不仅能降低气流脉动的幅值，而且还可以改变管系气柱的固有频率，但与此同时，缓冲器的容积大小和安放位置也是不可忽略的重要因素，一般将其安装在气流脉动的发源处时的减振效果最佳。 　　2.1.3调整管路固有频率减振 　　避开共振、消除压力脉动对提高压缩机装置的工作性能和可靠性具有重要意义。可以通过改变调整管路的走向、支撑位置、管路结构尺寸等方式，调整管路的固有频率。除此之外，也可以采用缓冲罐等设备来减小压力脉动的强度，以达到消除或减少振动的目的。 　　2.1.4调整压缩机平衡度减振 　　为使压缩机主机平稳地运转，可以调整压缩机平衡度。其具体措施是在振动比较严重的管路上安装附加重量，以改变振动系统的自由度及固有频率值。 　　2.1.5减少管路弯头数量减振 　　尽量避免急转弯，减少管路弯头的数量，同时还要对弯头的圆孤半径进行固定，以避免空间转弯。这样可以通过减小产生激振动场所来缓解机械振动。 　　2.1.6优化管道结构尺寸或布置减振 　　压缩机主要工艺管道的分支以及变径处应利用一些强度足够高的管件，因此通过利用标准管件来达到这个目的。但是也有些地方不能使用标准管件，例如仪表管嘴或三通等，同时这种管系也不宜采用螺纹连接，为确保减振的顺利进行，应适当采取一些有效地补强措施。由于支管较小，较易发生振动，在支管处也应装有适当的支撑。另外，放空、排凝、阀门