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往复压缩机管道振动交流

云若水

2015/09/19

石油化工检测

振动是个大问题，关于往复压缩机相连管道的振动问题，很多文献资料中都有描述，一般来说这种振动可以分为三个系统。

首先往复压缩机自身的活塞运动会产生一个激发频率，可以说是振动的振源；其次管道的刚度对应各阶自身固有频率，这是管道自身的属性；管道中会有气体，具有一定边界的气体叫做气柱，它也有固有频率，也是从一阶到高阶。管道的长度、内径、管件形状等决定了管道中气柱的固有频率，但这是两个系统。所以管道共振实际上包含两种情况，就是压缩机的激发频率分别与管道固有频率或管道中气柱固有频率的某阶重合，重合有一个范围，叫做共振带。

一般振动原因需要结合频谱和应力计算等进行分析。但是通过几个工程项目的数据分析和计算，发现其实可以通过各点的振动测量值来进行一些初步的判断。例如，振动值随着压缩机负荷的增加而显著增大的，可以考虑是气柱共振，因为负荷增大代表气体的冲击增大，如果是在弯头或者阀门等地方，应该有强迫振动的作用；而在负荷很小的时候就出现的振动一般是管道固有频率的共振，特点就是频率低，幅度大，几乎肉眼可见。其实压缩机的激发频率是可以算出来的，管道气柱的固有频率也能用简化的公式通过声速和管长算出来，这样就可以手动计算各管段是否存在气柱共振而不用建模分析。当然这只能作为初步判断和估算，具体实施还是需要应力分析的。
其实只是想说并非所有的管道振动问题都需要建模分析才能找到原因，在没有丰富经验的情况下是可以进行初步判断的，这样在现场或者做实验时可以更快的找到问题并进行解决。希望自己的理解能对别人有所帮助。

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