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《大型压缩机管道系统振动现场测试及故障分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第27卷第1期振动、测试与诊断Vol.27No.12007年3月Mar.2007JournalofVibration,Measurement&Diagnosis大型压缩机管道系统振动现场测试与故障分析李鹤杨铎闻邦椿应怀樵(东北大学机械工程与自动化学院沈阳,110004)(北京东方振动和噪声技术研究所北京,100085)摘要为了分析大型压缩机管道系统的振动故障,对某油田大型压缩机管道系统进行了现场测试和现场模态实验。利用振动测试与实验模态分析的方法,得到了压缩机管道系统振动分布情况和关键部件的固有频率、阻尼比和相应的模态振
2、型,评估了管道系统的振动情况,分析了产生振动的原因。所得实验数据和分析结果对大型压缩机管道系统的动态设计、改造、监测与运行管理具有指导意义。关键词压缩机管道系统振动测试实验模态分析振动评估中图分类号TQ051态行为,这是一种十分复杂的现象。此外,压缩机机引言组的运动部件质量不平衡,转子与定子不对中;压缩机机组基础设计不当;管道系统各元件的质量及其流体管道是流体传输、传动和控制工程中用以分布、刚度及其分布和管道系统的支撑及其分布是[7]输送流体介质、传递流体动力和流体信息不可缺少否合理,也是造成流体管道振动的主要原因。的元件
3、,在各个工业领域均有广泛的应用。在实际管在本文的工作中,针对某油田大型压缩机管道道系统中,由于系统工作状态的周期性变化或受到系统的振动故障,进行了振动测试和部分管道和排外界干扰,将不可避免地在管道内产生流量和压力气缓冲器的现场模态实验,并对试验结果进行了评的冲击或脉动,激发流体管道的机械振动和噪声,轻价,分析了压缩机管道系统振动的主要原因,提出了则污染环境,损坏元件,重则造成重大设备损坏和人降低压缩机管道系统振动的措施。员伤亡事故,国内外由于管道振动破裂而酿成的各[1-2]类重大事故屡见不鲜。1压缩机管道系统结构与振动故障
4、在油田中,石油和天然气的输送主要通过大型压缩机和与其相连的管道系统来实现。管道振动直某油田大型往复式活塞压缩机管道系统由燃气接影响着设备的安全运行,强烈的振动会使管道本往复式二级压缩机和管道组成。压缩机设计功率为身及与之相连的构件产生疲劳损伤,积累到一定程2650×735.499W,转速为600～900r/min,每台发度会形成裂纹。特别是在焊缝等性能较差并承受较动机组配有16个气缸,发动机和压缩机间用挠性联高应力的部位,管道振动会缩短其使用寿命,并会轴节联接。压缩机的所有进出口管道均与空气冷却影响到与管道系统相连的压缩机
5、机组的安全状况,器联接。图1是该油田管道系统典型的结构示意图。严重危及机组的安全运行。另外,天然气是易燃气该管道系统存在的主要振动故障是:压缩机1,2体,如果由于管道振动故障引起气体泄漏,将会危及级进出气管道及其框架等处振动严重,其中3台2级人和设备的安全。因此,大型压缩机管道系统的安全进气管道上的的管嘴经常被振断;1台入口管道的正常运行就显得十分重要。一个8字盲板从脖处振断;框架上的照明灯柱振断;流体管道的振动,从根本上说是一种典型的流框架上的护栏断裂;在两管道联接的焊接处经常出[3-6]固耦合振动。管内流体振荡引起管道
6、作机械振现裂缝,并有天然气泄漏,这也是管道振动造成的。动,而管道机械振动反过来又会影响管内流体的动国家自然科学基金资助项目(编号:50535010,10572036);辽宁省博士启动基金资助项目(编号:20061011)。收稿日期:2006-02-24;修改稿收到日期:2006-04-17。2振动、测试与诊断第27卷表3第3号压缩机管道系统第2级排气管线水平模态固有频率和阻尼比模态阶次固有频率/Hz阻尼比/%133.501.8894237.691.1998362.200.7892476.690.0001图1管道系统典型结
7、构示意图2测试方案与结果为了全面掌握压缩机管道系统的振动情况,对图2第3号压缩机管道系统第2级排气管线水平模态振型该油田的第1,3和4号压缩机管道系统的关键部位进行了振动测试。每套系统包括发动机1台,压缩机表4第3号压缩机管道系统第2级1台,1,2级进、排气管线共4条。此外,还对每套系排气缓冲器固有频率和阻尼比统的发动机、压缩机的工字钢支架和混凝土基础的模态阶次固有频率/Hz阻尼比/%振动情况作了测试。114.100.19353套压缩机管道系统1,2级进、排气管道振动峰221.230.0963326.930.0809峰最大
8、值的分布情况如表1所示。428.240.0574表13套压缩机管道系统1,2级进、533.630.0877排气管道振动峰峰最大值分布635.350.0793振动峰峰最大值分布/m740.380.0574机组号测点数≤400≤1100>1100842.370.02901#30101373#6323373
