管道振动—振动测量和危害评估

管道振动—振动测量和危害评估

在役管道振动分析

管道运行过程中，有可能会发生振动。振动主要是机械振源和流致振动两类原因导致。

图管道振动

如果发生振动，主要是导致疲劳破坏，同时也可能导致支架脱落、焊口开裂、法兰泄漏等各种失效，以及噪声污染，加速管道磨损等问题。管道振动分析的首要问题和重要内容是找出振动的原因。

振动原因有两种：机械振源和水力振源。

• 机械振动是由于诸如泵或压缩机之类的动设备引起，又导致与之相连管道的振动。动设备可以将振动通过其管嘴直接传递到管道上，直接导致管道振动；也可能先导致结构或地板振动，然后通过结构和支架将振动传递给管道，间接导致管道振动。如果机械振源的振动频率与管道固有频率相差较大，管道可能只伴随设备振动；如果两者接近，则管道可能放大振动，即发生共振。

图 设备频率

原则上，机械振动可以通过优化支架，改变管系固有频率的方法或者隔绝振动的方法实现控制。

• 水力学引起的流致振动比较复杂，液体系统往往是FIV（高流速，管道柔软）和FIP（流体在分支盲端诱发脉动流体）；气体系统往往是AIV声学振动，气蚀，水击和往复泵及压缩机引发的流体脉动导致的。

原则上，振动分析和解决往往是从克服振源和提高管道频率两个方面来解决问题。但解决这些问题，需要通过接受系统化、专业化的管道振动方面的培训，然后采用先进的手段工具对管道系统进行详细的定性定量分析，才能准确地找到振源，进一步有效地防控管道振动。

发生振动的在役管道，可以通过基本测量（测振动频率，振幅，速度或加速度），或高级测量（测动应变）即可获得疲劳影响水平，快速判断管道是否能够继续运行，还是必须停车增改。

管道振动问题约占管道问题的10%左右。

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