汽机管道振动防范分析周晗

汽机管道振动防范分析周晗

周晗

（新疆圣雄能源股份有限公司新疆吐鲁番市838000）

摘要：我国的工业生产规模极为庞大，在工业中，汽机得到了极为广泛的应用，然而汽机在使用的过程中当中会出现一定的故障，其中汽机管道的振动便是一项重要的内容，汽机在内部管道系统出现异常的情况下便会出现振动，若是汽机在这种情况下运行，有可能会造成严重的安全问题。下面将对于汽机管道系统的构成做出阐述，随后针对管道振动的成因提出相应的防范措施。

关键词：汽机管道；振动；防范分析

引言

随着我国工业化程度的不断提高，我国的工业产品生产量也在逐年的提高。而其中，汽机在使用的过程中便会伴随着故障的发生。汽机的管道系统极为复杂，若是出现异常的情况，便会影响到设备的安全，甚至会造成严重的生产安全事故，下面本文将针对汽机管道振动的成因进行分析。

1汽机管道振动成因

1.1施工安装

管道和动设备连接，动设备的振动造成管道的振动。如泵及泵的出口管线的振动。在安装施工过程中，如果泵的出入口管线和泵的出入口法兰不对中或对中不好，就有可能造成管线在外力作用及其他因素的影响下，使管线产生形变，引起振动，造成振动超标。通常来看，管道衔接的弯头、阀门及相关的异径管，会带来偏大的振动，引起体系以内管道的振动。体系构架下的激荡力，会增添原有的压力脉动。伴随着频率的递增，管道振动原有的振幅也会随之递增，这样一来，就引起了管道振动的加剧。

1.2管道内物料流动频次和系统固有频次相同，造成共振

管道中的物料流动带有预设的固有频率，如果管道内的物料被动设备（泵）激发出来的频率等同管道的固有频次，就会发生共振，会造成管道本身带有剧烈震荡的总倾向。因此，在管道设计时，要让管道原初的频率与机械原初的振动频率保持特有的差距。动设备设定好的振动频率是不能改变的，因此，通常通过更替管道固有的布设状态，或调整管道的支架或吊架，来调和设定好的频率，以达到期待的减振效果。

1.3汽蚀造成的管道振动

当物料流经阀门、异径管、限流孔板等节流装置时，由于流速会因流通面积的减小，物料在节流装置处流速会增大，造成部分静压力转变为动压力，从而在节流装置两侧产生很大的压力降。由于节流装置后流束的紧缩，断面流体高速流动可引起局部压力低于物料对应的相应的饱和压力，尤其对于一些易挥发的物料，这种现象更加明显。此时物料中的易挥发物质将会汽化产生气泡，这些气泡在节流装置的下游会因为压力的恢复造成破裂，形成高速微小的液体射流，局部形成高于周围压力数千倍的冲击。由于气泡中的物质不能在瞬间溶解到流体物料中或瞬间凝结，在冲击作用下又形成小气泡，并再次被高压流体压缩、凝结，如此反复，这种现象就是汽蚀。在节流装置后的管道上，汽蚀现象会使物料在微小的面积上形成很高的冲击压力，造成管道冲刷的严重损坏，严重时可能造成管道的振动，甚至造成管道的损坏。

2管道振动的防范措施

2.1及时处理汽化现象

汽机在运行的过程中，由于其工况发生变化，便会导致管道内的压力降低较快，而温度降低的速度较为迟缓，所以就会出现汽化的现象，应当及时对其进行排空处理。例如，在启动的过程中，凝结水发生大幅度下降的情况，就需要考虑汽化的因素，在除氧器的入口处，对于凝结水管进行排空处理，或者在水泵跳闸之后，同样也需要在水泵的入口处进行及时的排空。

2.2控制高加水位

在启动的过程中，不能够单一的关注抽气门的指示灯，对于抽气门的温度、高加疏水管的温度还有高加水位等方面也要密切关注，同时，保证高加抽汽门处在打开状态，使其能够保证正常疏水，这样能够尽早建立高加水位。随后在冲转和并网的阶段，就算是有空气进入也不会发生管道两相流动的现象，进而有效的避免管道振动，同时也能够避免管道的使用寿命受到影响。

2.3做好检查

在蒸汽管道正式使用之前，首先要对其进行质量检查，检查的项目为：疏水器的疏水阀门、疏水器的前后手动门是否开启等，这样能够在一定程度上确保水的通畅。与此同时，在进行检查的时候，还需要对于整体工程的质量做出充分的核查，在确定管道的安装工艺符合使用标准之后才能够将其投入使用阶段。

2.4合理操作

蒸汽管在使用的阶段，蒸汽门和疏水门在启动的过程中不能够过快或者过大，正确方法应该为，缓慢打开，随后使蒸汽以较小的流量进入到蒸汽管道，随后进行逐渐的预暖。若是在这个过程中操作不当，便会引起流量急剧提升，随后发生水锤现象。基于此，便需要在进行操作的过程当中充分按照相应的设备操作标准进行操作，避免由于操作不当而引发的设备振动问题。

2.5做好流量调节工作

在某一个流量的条件下，管道会发生共振的现象，对这种情况的产生，首先应该对于流量进行调节，随后寻找振动发生的源头，在一般情况下为开关或者阀门处，在不影响使用的情况下对于阀门进行更换。

2.6科学合理的增设孔板

板孔可以使气流脉动逐渐减少，主要是因为它属于一个阻力元件，不同尺寸其局部损失系数也不一样。在管道容器进出口处安装尺寸合适的板孔，会使能量损失，逐渐降低振幅。以此，在往复式压缩机合适的位置增设孔板，可以使管内的压力不均匀度逐渐较少，从而实现减振的目标，这属于一种高效的减振途径之一。一般来说，对于较大容器入口位置可以设置合适孔板，从而消除管道尾端的反射条件。

2.7设置缓冲器

在管道系统中设置合适的缓冲器，不但可以使管系气柱固有的频率得到改善，还可以使气流脉动的幅值得以降低，这属于一种较为简单且效果很好的气流脉动设施。要想使缓冲器的作用得到全面发挥，设置过程当中需要注意其容积大小和安放位置，可以把缓冲器安放在压缩机的进排气口。缓冲器以及管道需要选择适合的连接方式。缓冲罐的容积应该根据实际情况，具体计算之后才可以确定。同时需要保证缓冲器容积大小高于气缸每行程容积的10倍。只有确保缓冲器容积和安放位置合理，才能使流入管道内的气流平稳，从而实现减少振动的目标。

2.8消除共振的措施

往复式压缩机经常会出现共振现象，消振的首要任务就是防止气柱共振，这是因为共振会产生严重的后果。因此，需要重视对阀门的布控支撑工作，加大对压缩机管道的支撑。同时，要想使共振现象得到合理控制，必须要避开气柱固有的不同共振，才能够把其控制在脉动范围之内，进而实现消振的目的。

结语

综上所述，汽机管道的振动现象可能是由多个原因引起的，所以在工作的过程中要对于出现的现象，做出仔细的鉴别和分析，这样才能够对于其中所出现的振动现象进行及时且正确的处理，并且保证汽机整体的正常运行。

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