往复压缩机管道的防振设计

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1、动设备石油化工设备技术"5$$#"55!.%O.4OEPQRS3TUP;?V

2、重要的机械个&一是气体压力脉动过大"导致激振力过大)二设备(往复压缩机管道的振动是管道设计和机器是管道发生结构!机械%共振(可能造成气体压运行中经常遇到的问题"这一问题往往影响到装力脉动过大的因素是"机器本身设计不合理’缓置的正常运行(近年来"我们在加氢裂化’加氢冲罐过小和管内气柱发生共振(管道发生结构精制’制氢和重整等装置数十台往复压缩机管道!机械%共振的原因则是管道结构固有频率与机器的设计中"总结了一套切实可行的防振措施"很激振力频率过于接近"使管道振动急剧增大(要好地解决了往复压缩机管道的振动"在机器操作减小管道的振动"必须

3、减小管内气体压力脉动和时均未出现由于设计原因引起的管道振动问题"避免管道发生结构共振(保证了装置的按期开工和正常运行(H气体压力脉动和管道振动的控制规范7往复压缩机管道振动的振源对于往复压缩机管道气体压力脉动和管道振往复压缩机的工作特点是活塞在气缸中的往动的控制"国内尚无标准"目前主要参考美国石复运动"引起吸排气呈间歇性和周期性变化"管油学会标准IEJ>2#0K石油化工和燃气工业用往复式压缩机LM#N内气体呈脉动状态(管内气体参数"如压力’速(该标准主要是针对制造厂制定度’密度等不但随位置变化"而且随时间作周期的"规定了制造厂应做

4、的工作和必须满足的要求(性变化"这种现象称为气流脉动(脉动气体遇到H/7气体压力脉动和管道振动的分析设计方法弯头’异径管’控制阀’盲板等元件后将产生随为了进行管内气体压力脉动和管道振动的控时间变化的激振力"受此激振力的作用"管道产制"IEJ>2#0对制造厂规定了三种分析设计方生振动(管道产生振动的振源主要是管内气体的法"制造厂采用何种方法由买卖双方协商决定(压力脉动(压力脉动的大小"通常用压力不均匀方法#&使用专利或根据经验设计的脉动抑度来衡量(压力不均匀度8的表达式如下&制装置来控制脉动(合同中如有规定"还应对买:;<=>:;?

5、@方的管道系统进行简单的分析"为避免气柱的共89A#$$B!#%:$振"确定重要管道的管长(该方法无须进行声学式中&:;<=CC不均匀压力!绝%的最大值"DE<)模拟分析(:;?@CC不均匀压力!绝%的最小值"DE<)方法5&使用脉动抑制装置和经过验证的声:$CC平均压力!绝%":$9!:;<=F:;?@%G收稿日期&5$$$3$,3$45"DE<(作者简介&唐永进"#,05年毕业于西安交通大学工程力学由于压力脉动始终存在"因此往复压缩机管系"获学士学位)#,0-年毕业于清华大学工程力学系"获硕道在允许范围内存在某种程度的振动是正

6、常现士学位’#,,#年获博士学位(现在中国石化集团北京设计院象"但应该避免发生剧烈振动"否则可能导致管从事管道应力分析工作"任管道应力分析专业技术审定人"道破坏(引起管道发生剧烈振动的主要原因有两高级工程师"已发表论文#.篇(Z$1Z石油化工设备技术&EE2年学模拟技术来控制脉动!同时通过图表等简化方法2时!除了要求满足式’&(以外!脉动抑制装法!根据跨距和支撑情况对管道各跨进行固有频置管道侧的气体压力不均匀度应限制在式’$(的率计算!避开激振频率"这种方法在进行声学模计算值之内"拟时要同时考虑压缩机#脉动抑制装置和管道系2*6:

7、B=2’$(统以及它们之间的相互影响"’CB($方法$%与方法&相同!但要对压缩机气缸和式中%:脉动抑制装置管道侧的压力不均匀B??组件以及相连的管道进行固有频率和振型分析!度允许值!9@并且计算动应力"分析中应考虑声学特性’压力CB??管道内气体的平均压力’绝(!7.+"脉动(和机械特性’管道布置(的相互影响"$(分析设计方法&和方法$对气体压力不均可以看出!上述三种方法一个比一个内容更匀度的限制详细#要求更严格"采用分析设计方法&和方法$时!除了要求)*)气体压力脉动和管道振动的允许值满足式’&(以外!管系内的气体压力不均匀度

8、应+(对循环应力的峰,峰值的限制限制在式’D(的计算值之内"管道振动所造成的是疲劳破坏"振幅的大小当管内气体压力’绝(处于E*$FG&E7.+时%与疲劳损伤没有直接的对应关系!直接对疲劳破2&F*1:H=2’D(坏产生影响的是循环应力值"-./01