壓力鋁管管道振源分析

 使用的壓力鋁管管道受自身和外部環境等影響，工業生產中。會使管線引起振動，管線如果長期受到振動的影響在應力集中的部位，就會產生疲勞感，從而使管線發生斷裂，就會引起較為嚴重的安全事故，從而引起介質外泄，所以在生產中要盡量減少鋁管管道振動，以免造成不必要的安全事故發生。1壓力鋁管管道振源分析壓力鋁管管道的鋁管管道、支架和相連設備構成了一個結構系統，有激振力的情況下，這個系統就會產生振動。壓力鋁管管道的振源大致分為兩大類：來自系統自身和系統外部。①來自系統自身的主要有與鋁管管道相連接的機器的振動和管內流體不穩定流動引起的振動；②來自系統外的有地震及風等。振動對壓力鋁管管道是一種交變動載荷，其危害程度取決于激振力的大小和鋁管管道自身的抗振性能。主要影響因素如下：①氣柱固有頻率。鋁管管道內充滿的流體是一個具有彈性的氣柱，每當壓縮機或者泵的汽缸從鋁管管道吸氣或排氣時，鋁管管內氣柱便受到干擾而呈現振動。②機械固有頻率。管系是連續彈性體，存在結構固有頻率，如果機器激振頻率與管系結構固有頻率相等時，也會共振使管系的振動加劇。

 管流脈動引起的振動。鋁管管道流體在壓縮機或泵的作用下處于脈動狀態，當流經彎管頭、異徑管、三通、閥門等鋁管管道元件時，對鋁管管道的作用力也不斷變化，鋁管產生一定的隨時間而變化的激振力，產生振動。④兩相流引起的振動。鋁管管道系中多以氣態和液體的兩相流為主，應為氣體的可壓縮性比液體大，當在鋁管管道中兩相流形成有較大氣泡的流型時，不同的區域氣泡受壓縮不同，從而使鋁管管道發生振動。⑤液擊振動。鋁管管道中閥門突然關閉或打開，流體速度突然改變，對管系產生很大的沖擊力，產生振動。液擊是鋁管管道系統中很重要一種振動源，有時會造成鋁管管道內壓力的變化很大，嚴重時可使管子爆裂。⑥鋁管管道內流體流速過快，因流體邊界層分離而形成湍流引起鋁管管道振動。⑦來自系統外部的地震和風對鋁管管道產生威脅，一旦發生強烈地震對埋地鋁管管道就會有破環的危險，架空管線雖然不直接受地震影響，但鋁管管道支承點大都基于地面，發生地震時支承架損壞，鋁管管道亦隨之崩塌，進而造成破環。風的影響是不定時的只要鋁管管道固定牢固，雖然會因為干擾使鋁管管道振動，但影響不是很大。2鋁管管道振動的測量對于一個存在振動的管系，要減輕或消除振動，就必須全面掌握各有關參數，采取適當的消振措施。①鋁管管道結構振動測量：振動測量就是測量振動的位移，測量裝置由傳感器、放大器和記錄儀三部分組成。傳感器為速度傳感器，所輸出的電壓與被測的振動速度成正比，所得信號要經過一次一次積分變為位移訊號，經放大器放大后到記錄儀。如圖1所示）②鋁管管道壓力脈動測量：鋁管管道內氣流壓力脈動測量裝置最基本的部分是傳感器、放大器和記錄儀。傳感器的作用是把壓力變化的訊號轉變為電量變化的訊號，放大器則準確地線性放大由傳感器得到電訊號，并推動記錄儀記錄壓力脈動曲線。如圖2所示）③鋁管管道系統固有頻率測量：一般采用敲擊法對管系激振，對鋁管管道的一點或幾點進行敲擊記錄衰減振動信號，對信號進行快速分析得出各階固有頻率，此方法十分簡潔常用。3壓力鋁管管道振動減小、消除的措施 3.1改變鋁管管道的固有頻率根據振動理論：一個機械系統的多自由度振動方程可用矩陣微分方程式表示：MX+CX+KX=F式中：M為質量矩陣，X為節點位移矢量，C為阻尼矩陣，K剛度矩陣，F為干擾力及激振力矢量。由上式可知，要改變管線系統的振動特性，可從以下幾點考慮：①在鋁管管道系統上加裝平衡塊，改變質量矩陣，以改變系統固有頻率避免鋁管管道共振發生。