管道振動治理思路及常見減振措施

發(fā)布時間：2018-09-29 14:03

　　1、振動診斷及治理實施步驟

　　實際工程中，通常對管道振動進行診斷和治理采用以下步驟進行：

　　(1)現(xiàn)場勘察管道的振動情況并作初步的診斷。現(xiàn)場檢查管道振動情況，了解和分析現(xiàn)場可滿足的測試條件，確定測試方案。

　　(2)現(xiàn)場測試及原因分析。根據(jù)(1)提供的測試方案，使用測試儀器在現(xiàn)場對管道進行振動測試并采集振動數(shù)據(jù)，結(jié)合設計、安裝及運行資料對管道振動的原因進行分析。

　　(3)有限元分析計算。根據(jù)需要，可以對管道系統(tǒng)進行有限元分析，如進行模態(tài)分析，分析管道系統(tǒng)的應力變化和振動位移情況，然后將理論分析結(jié)果與現(xiàn)場測試結(jié)果進行比較分析，可以進一步地確定振動原因。

　　(4)評價。通過對理論計算結(jié)果和振動測試的數(shù)據(jù)的分析，可以對管道系統(tǒng)運行的可靠性與使用壽命做出準確的評價。

　　(5)制定振動治理方案并付諸實施驗證可行性。根據(jù)要求制定合理的治理方案即采取的措施，并付諸實施，驗證方案的可靠性。

　　2、振動治理思路

　　工程上治理振動常常從三個方面考慮：

　　(1)消振。根治能夠消除的振動，例如管內(nèi)液體流速過高導致的管道振動。擴大管徑可以降低流速，從而可以消除這類振動。

　　(2)減振。對難以消除的振動可以采取合理的措施間接地改善振動的情況。

　　(3)避振。對由于共振發(fā)生而出現(xiàn)的振動現(xiàn)象，可以通過改變管道本身的固有頻率來避免共振的發(fā)生。改變系統(tǒng)的剛度或系統(tǒng)的質(zhì)量，都可以使系統(tǒng)的固有頻率發(fā)生改變，從而使固有頻率避開外部激勵頻率，可以防止共振現(xiàn)象的發(fā)生。工程中通常通過加配重或加減約束來改變固有頻率。

　　目前，我們常從.二個方面治理振動，常見的消減管系振動的措施有：

　　(1)控制管道系統(tǒng)的固有振動頻率。對低溫管道和高溫高壓管道進行配管設計時，分別將它們的固有頻率控制在20Hz和lOHzo

　　(2)修改結(jié)構(gòu)參數(shù)。通過改變結(jié)構(gòu)的某些參數(shù)可以改變結(jié)構(gòu)的固有頻率，也可以達到減振的效果。

　　(3)減小彎頭數(shù)目和加大管道轉(zhuǎn)彎角度。當管內(nèi)流體存在壓力脈動的情況下，彎頭和連接不同直徑管段的接頭處是激振力主要產(chǎn)生的部位，因此在設計管道時應盡量減少彎頭的使用數(shù)量，并盡可能使用平直的管道，這樣可以減少所產(chǎn)生的激振力的數(shù)目；彎管處產(chǎn)生的激振力大小與彎管的角度有關(guān)，因此，改變彎管的轉(zhuǎn)彎角度也可以減弱由激振力引起的管道振動。

　　(4)調(diào)整支吊架的安裝位置和支撐剛度。適當調(diào)整支吊架的安裝位置和改變支撐剛度，都可以改變管系的各階固有頻率，使之避開激振頻率，這樣就可以避免機械共振現(xiàn)象的發(fā)生。管道的剛度與強度兩個.性是相互矛盾的兩個方面，增加管道支吊架的數(shù)目雖然提高了管道的剛度，但是會使管道的約束增加，而降低管道的強度，這會加速管道的疲勞損.。因此，在為了提高管道的剛度而增加支吊架的數(shù)目情況下，設計人員必須嚴格地對管道進行模態(tài)分析和應力分析計算，以保證經(jīng)過改造的方案滿足管道剛度和強度的平衡這個要求。

　　(5)通過在管道上加管道減振器或液壓式阻尼器等減振元件來減振。隔振器、阻尼彈簧減震器可以有效降低傳遞率，增強系統(tǒng)的抗沖擊能力，應用在管道上可以有效降低管道系統(tǒng)的振動。

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