氢气压缩机管线振动分析及处理

 氢气压缩机管线振动分析及处理 　大型气体压缩机管系在运行过程中发生剧烈振动，从而导致装置紧急停工的现象在许多炼油化工装置中都曾经发生过，下面就此类问题的处理进行探讨。　　1 振动原因　　引起往复式气体压缩机及其管线振动的原因主要有两类，一类是由机组运动的不平衡或基础设计不当而引起，另一类是由管线内气流脉动引起。压缩机在组装过程中由于技术或质量问题造成机组装配误差，引起机组的平衡恶化产生振动。压缩机基础质量太小也可引起压缩机本体振动。活塞式压缩机吸气和排气的间歇变化可使气体产生脉动。 压缩机管线内充满气体时形成气往，该气往是1个具有连续质量的弹性振动系统，受到一定工况条件的诱导就会发生振动。　　某催化柴油加氢装置开工时，循环氢压缩机债管线曾发生剧烈振动。压缩机机体和压缩机基础的振动双幅值为：压缩机机体南北向340μm，东西向180μm，上下132μm；压缩机基础南北向46μm，东西向145μm，上下123μm。经查阅有关资料，排除了因机组运动的不平衡或基础设计不当而引起振动的可能性。　　对循环氧压缩机管线系统进行全面分析后发现，该系统的管线弯头太多，并且均是曲率半径为1．5DN的90°弯头，弯头处缺少固定支点。弯头处流体运动方向的改变，使管线受到流体冲击力的作用，弯头越多，管线受力就越大。当流体稳定流动时，管线不产生振动。但当流体运动方向在管线断面突变处变化时，流体速度发生变化，导致管线受力改变，使管线内局部压力变化，产生一定的脉动，诱发振动。如管内有脉动存在，则管线内各部分的压力不同，也会成为振源。由于管系内弯头较多，流体在管线内不断地改变流动方向，对管线形成冲击，并且流体自身的状态也发生变化，这些变化诱发振动，其频率与管系固有频率重合或接近时，产生共振。 　　2 处理措施　　①在紧靠压缩机出口处设置一缓冲罐，改变管系的气柱固有频率，破坏振源与管系振动频率的偶合，也可降低气流脉动的幅值。②在管系的适当位置，特别是管线的弯头处增设固定支撑，并在管线与支点间加垫硬橡胶板，以改变支撑弹性，也改变管系的振动频率。③在管线的适当位置增设孔板，以改变管系的振动频率。　　兰炼催化加氢装置循环氢压缩机管线经过上述处理，消除了振动现象，保证了压缩机的平稳运行。 　　3 结语　　设计压缩机的配管时应考虑管系发生共振的可能性，并进行必要的技术处理，以避免共振发生。使压缩机进出口缓冲罐和分液罐尽可能靠近压缩机进出口，当不能把缓冲罐放在压缩机进出口附近时， 可在缓冲罐出入口插入1块开孔比约为1：4的孔板，孔板的内径边缘处必须保留锐利棱角。另外应尽可能减少管系弯头。

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