[打印] [關(guān)閉] 發(fā)布時(shí)間：[2010-01-11 00:00]

一、振動(dòng)測(cè)試和分析
機(jī)組參數(shù)：型號(hào)庫(kù)伯16SGT/W74，功率1.976MW，轉(zhuǎn)速810~900r/min，發(fā)動(dòng)機(jī)為16缸V型排列，壓縮機(jī)為臥式，對(duì)稱排列的4缸雙作用兩級(jí)壓縮機(jī)。
我們對(duì)所有基礎(chǔ)、4臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)、4臺(tái)壓縮機(jī)、32具緩沖罐、8根進(jìn)氣管系、8根排氣管系的關(guān)鍵部位進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試。
根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，機(jī)組的基礎(chǔ)、發(fā)動(dòng)機(jī)和壓縮機(jī)的振動(dòng)都在標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，而管線的振動(dòng)大大超出了振動(dòng)的允許值。
造成振動(dòng)的原因可能有：(1)排氣管線存在“拍頻振動(dòng)”；(2)管道的機(jī)械結(jié)構(gòu)配置不合理；(3）管線系統(tǒng)的氣流脈動(dòng)沒有得到很好抑制是造成管道振動(dòng)過(guò)大的主要原因。
二、氣流脈動(dòng)的計(jì)算
氣流脈動(dòng)包括壓力脈動(dòng)和速度脈動(dòng)，其中壓力脈動(dòng)占90％以上，所以，研究氣流脈動(dòng)主要是研究壓力脈動(dòng)。
壓力不均勻度及管線分布的狀況是評(píng)價(jià)管系設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要依據(jù)。管系的布局及設(shè)計(jì)是否合理、管系對(duì)壓縮機(jī)性能的影響、緩沖器的設(shè)計(jì)和配置是否得當(dāng)、各個(gè)激振部位激振力的大小等都要預(yù)先依靠壓

力不均勻度來(lái)作出評(píng)價(jià)。壓力不均勻度的大小在一定的激發(fā)條件下，又取決于管系尺寸、元件配置以及合適的脈動(dòng)抑制器的選擇等。
我們的計(jì)算工作根據(jù)工作轉(zhuǎn)速在600, 675,750, 825和900r/min五擋進(jìn)行。每擋轉(zhuǎn)速下的計(jì)算分成四個(gè)部分，即一級(jí)進(jìn)氣管系、一級(jí)排氣管系、二級(jí)進(jìn)氣管系和二級(jí)排氣管系。4臺(tái)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行。結(jié)果：
一級(jí)進(jìn)、排氣管系：壓力脈動(dòng)值多處超出API618標(biāo)準(zhǔn)。
二級(jí)進(jìn)氣管系：仍有部分壓力脈動(dòng)值超出API618標(biāo)準(zhǔn)。
二級(jí)排氣管系：壓力脈動(dòng)超標(biāo)面積較大。
為提高壓縮機(jī)工作的可靠性，降低過(guò)大的壓力脈動(dòng)是十分重要的。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，按API標(biāo)準(zhǔn)原管系的緩沖罐容積不夠。
三、管系結(jié)構(gòu)固有頻率的計(jì)算及動(dòng)應(yīng)力分析
對(duì)管系及鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)固有頻率采用有限元法進(jìn)行計(jì)算得知：管系和鋼結(jié)構(gòu)各系統(tǒng)的固有頻率大部分落在10~30Hz的范圍內(nèi)。而系統(tǒng)的激發(fā)力的基頻是10~15Hz，由于空氣壓縮機(jī)雙作用激發(fā)主頻為20~30Hz，這樣

的管道及鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)顯然會(huì)對(duì)激發(fā)產(chǎn)生很大響應(yīng)，個(gè)別區(qū)段可能發(fā)生共振。
在振動(dòng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)應(yīng)力分析。壓縮機(jī)管系在彎頭、控制閥、變徑管處都受到殘存激振力的作用，它是一個(gè)動(dòng)載荷系統(tǒng)。據(jù)計(jì)算原設(shè)計(jì)管系及鋼結(jié)構(gòu)絕大多數(shù)點(diǎn)的動(dòng)應(yīng)力在2 100~4 000 N/cm2之間

，系統(tǒng)動(dòng)應(yīng)力已大大超過(guò)美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)。
四、對(duì)鋼架的剛度與頻率分析
1．頻率
原設(shè)計(jì)的鋼架固有頻率第一階關(guān)f1=11.45Hz，第15階為石f15=18.32Hz。
壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速n=600-900r/min，故激發(fā)力頻率10~15Hz。由于是雙作用，故主頻率為20~30Hz,可見鋼架頻率整體偏低。
2．剛度
管系作為一個(gè)系統(tǒng)，對(duì)支撐點(diǎn)的六個(gè)鋼性系數(shù)有一定要求，以保證管系在脈動(dòng)激振力作用下不發(fā)生共振，控制其振動(dòng)幅度在允許范圍內(nèi)。
原設(shè)計(jì)鋼架的U形、T形和L形支架支撐點(diǎn)的剛度系數(shù)經(jīng)過(guò)計(jì)算，仍有一半以上不達(dá)標(biāo)，不能保證管系的結(jié)構(gòu)剛度。
通過(guò)調(diào)試鋼架固有頻率，使其逐步提高，也提高了支撐點(diǎn)的剛性。
五、減振方案的制定與實(shí)施1．氣流脈動(dòng)控制措施
因?yàn)闅飧走M(jìn)、出口緩沖器容積太小，不符合AP1618標(biāo)準(zhǔn)，增加緩沖容積，從而降低氣流脈動(dòng)。
(1)一級(jí)進(jìn)、排氣管系措施
①在一級(jí)進(jìn)氣緩沖罐的法蘭前和一級(jí)排氣緩沖罐的出口法蘭處各增加一級(jí)緩沖罐。
②在緩沖罐V1的進(jìn)口法蘭處和緩沖罐V2的出口法蘭處都設(shè)置一塊孔板。
③放空閥與主管線連接處增設(shè)一塊孔板。
(2）二級(jí)進(jìn)、排氣管系措施
①在二級(jí)進(jìn)氣緩沖罐的進(jìn)口法蘭前和二級(jí)排氣緩沖罐的出口法蘭處都增加一個(gè)緩沖罐。
②在新增的緩沖罐V3的進(jìn)口法蘭處和緩沖器V4的出口法蘭處都設(shè)置一塊孔板。
③放空閥靠近主管線附近設(shè)置一塊孔板。
2．管道系統(tǒng)的修改措施
改變管道的固有頻率。采取方法：加強(qiáng)管線各個(gè)支撐點(diǎn)的剛度，將目前的線接觸型式管卡改為面接觸型管卡，在管線的集中載荷處和彎頭處增設(shè)管卡。
3．鋼架修改措施
增加鋼架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的固有頻率和剛度的實(shí)施措施：(1)增設(shè)支撐和連結(jié)桿；(2)以對(duì)角連結(jié)桿代替中間長(zhǎng)桿；(3)拆除第三排平臺(tái)以上部分，以減輕鋼架重量，利于提高鋼架結(jié)構(gòu)固有頻率；(4)增設(shè)支撐基

底支撐點(diǎn)；(5)為四根總管合并增設(shè)四個(gè)T形架。
六、振動(dòng)測(cè)試檢驗(yàn)
改造完成后，又對(duì)管線系統(tǒng)進(jìn)行了振動(dòng)測(cè)試。根據(jù)振動(dòng)測(cè)試的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)新增緩沖罐水平方向的振動(dòng)偏大，分析其原因?yàn)榇朔较蛉狈τ行У闹巍＝?jīng)重新加固后測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)值均達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求。
七、效果評(píng)價(jià)
改造后，管道動(dòng)應(yīng)力、氣流脈動(dòng)、管系及鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)水平都控制在美國(guó)ASME標(biāo)準(zhǔn)、API618標(biāo)準(zhǔn)、普渡振動(dòng)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。機(jī)組管系及鋼架結(jié)構(gòu)振動(dòng)大幅下降。再未發(fā)生由于管系振動(dòng)造成的安全事故，

裝置實(shí)現(xiàn)了安全、高效、平穩(wěn)的運(yùn)行。

相關(guān)詞：空壓機(jī)，空氣壓縮機(jī)，阿特拉斯，阿特拉斯空壓機(jī)