一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法，其特征是提高整個(gè)管系的固有頻率，使其遠(yuǎn)離壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率；具體為在其它條件保持不變情況下，對(duì)三通所在的水平管道進(jìn)行改造，將管道直徑從增大20mm，同時(shí)在距離該三通位置850mm處的位置增設(shè)兩個(gè)支架，以限制振動(dòng)，改變其固有頻率。管道結(jié)構(gòu)經(jīng)改進(jìn)后，共振現(xiàn)象得到抑制，振幅明顯減小，管道的安全性得到了保障。
【專利說明】一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及管道改造領(lǐng)域，尤其是一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]往復(fù)式壓縮機(jī)被廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、動(dòng)力等工業(yè)領(lǐng)域。由于往復(fù)式壓縮機(jī)和泵的間歇吸入和排出導(dǎo)致管道內(nèi)產(chǎn)生壓力脈動(dòng)，其在設(shè)計(jì)和運(yùn)行過程中最常見的一個(gè)問題就是管道的振動(dòng)問題。在生產(chǎn)實(shí)踐中，管道的強(qiáng)烈振動(dòng)會(huì)使管路附件尤其是管道的連接部位、管道與附件的連接部位和管道與支架的連接部位等處發(fā)生磨損松動(dòng)。在振動(dòng)所產(chǎn)生的交變應(yīng)力作用下，導(dǎo)致疲勞破壞，從而發(fā)生管線斷裂、介質(zhì)外泄，甚至引起嚴(yán)重的生產(chǎn)事故，給生產(chǎn)和環(huán)境造成嚴(yán)重危害。因此，對(duì)出現(xiàn)強(qiáng)烈振動(dòng)的管道，分析其產(chǎn)生原因并給出相應(yīng)的減振措施具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0003]針對(duì)某煉油廠壓縮機(jī)管道在生產(chǎn)中，由于劇烈振動(dòng)而導(dǎo)致開裂泄漏問題，進(jìn)行了管系結(jié)構(gòu)模態(tài)分析，結(jié)果表明管道開裂泄漏的原因?yàn)楣芟到Y(jié)構(gòu)固有頻率與激發(fā)主頻率相近，形成了共振。共振使得管系薄弱環(huán)節(jié)處出現(xiàn)裂紋，經(jīng)過累積損傷和裂紋擴(kuò)展后，導(dǎo)致管道開裂泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出了一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法，在不改變管系主特征條件下，進(jìn)行減振設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)改進(jìn)；管道結(jié)構(gòu)經(jīng)改進(jìn)后，共振現(xiàn)象得到抑制，振幅明顯減小，管道的安全性得到了保障。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是:提高整個(gè)管系的固有頻率，使其遠(yuǎn)離壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率；具體為在其它條件保持不變情況下，對(duì)三通所在的水平管道進(jìn)行改造，將管道直徑從增大20mm，同時(shí)在距離該三通位置850mm處的位置增設(shè)兩個(gè)支架，以限制振動(dòng)，改變其固有頻率。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:(1)管系的固有頻率由于改變管道的橫截面和增加支架得到了明顯的提高，很好的避開了壓縮機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)頻率，如果條件允許應(yīng)考慮進(jìn)一步提高管系的固有頻率；(2)通過對(duì)振動(dòng)最為劇烈的三通部分附近增加兩個(gè)支架，很好的限制了振幅，由于原先三通的應(yīng)力集中主要由振幅及自重產(chǎn)生，很好的減小了應(yīng)力，各主要應(yīng)力都符合標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求，改進(jìn)后的管系的交變載荷下降到疲勞極限以下。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:提高整個(gè)管系的固有頻率，使其遠(yuǎn)離壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率；具體為在其它條件保持不變情況下，對(duì)三通所在的水平管道進(jìn)行改造，將管道直徑從增大20mm，同時(shí)在距離該三通位置850mm處的位置增設(shè)兩個(gè)支架，以限制振動(dòng)，改變其固有頻率。
[0008]實(shí)施例一以某煉油廠壓縮機(jī)出口的管道為例，對(duì)壓縮機(jī)出口的管系振動(dòng)進(jìn)行。該壓縮機(jī)出口管系的實(shí)際流量為35m3/h，整個(gè)管道均采用，20#鋼，主要管道直徑準(zhǔn)95mm，設(shè)計(jì)壓力為
2.15MPa，工作壓力為1.89MPa，工作溫度為常溫。整個(gè)管系固定在3個(gè)支架上，壓縮機(jī)直接固定在地面上。管系的材料性能常數(shù)為:彈性模量E=210GPa，泊松比v=0.27，密度P =7.8X103kg/m3。利用ANSYS有限元分析軟件對(duì)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模和模態(tài)分析。采用ANSYS中具有拉壓、扭轉(zhuǎn)，彎曲性能的管單元進(jìn)行管道有限元建模，如表1所示。
[0009]表1管道有限元建模的單元選擇
【權(quán)利要求】
1.一種壓縮機(jī)出口管道的改進(jìn)方法，其特征是提高整個(gè)管系的固有頻率，使其遠(yuǎn)離壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)頻率；具體為在其它條件保持不變情況下，對(duì)三通所在的水平管道進(jìn)行改造，將管道直徑從增大20mm，同時(shí)在距離該三通位置850mm處的位置增設(shè)兩個(gè)支架，以限制振動(dòng)，改變其固有頻率。
【文檔編號(hào)】F16L55/02GK103511786SQ201310105806
【公開日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】曹志華 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)洛北重工機(jī)械有限公司