壓力管道切割作業(yè)消除振動方式
發(fā)布時(shí)間：2022-12-26 發(fā)布人：總管理員
切管機(jī)切割壓力管道安裝時(shí)，不僅要完成切管任務(wù)，還要保證切管作業(yè)過程中人員、設(shè)備和管道系統(tǒng)的安全，保證管道系統(tǒng)切割后的有序恢復(fù)和安全生產(chǎn)。因此，在切割管道之前，必須充分了解管道材料、切割點(diǎn)和其他存在的風(fēng)險(xiǎn)因素。
特別是在化工生產(chǎn)中，動靜態(tài)設(shè)備通過管道串聯(lián)起來，完成工藝流程。在壓力和流速的作用下，管道壁將承受動水壓力。在管道切割作業(yè)中，不穩(wěn)定的管流會引起管道的振動。動力設(shè)備和管道切割機(jī)在運(yùn)行過程中的振動以及外界環(huán)境的激勵使管道產(chǎn)生隨機(jī)振動。如果管道振動，會造成疲勞破壞，特別是在應(yīng)力集中處。因此，在管道切割中應(yīng)重視和解決管道振動的原因和解決方法。
XJ-QG-1切管機(jī)
1.壓力管道安裝振動原因分析
當(dāng)管道中的流體流經(jīng)管道時(shí)，由于管道的彎頭、管徑的變化等因素，流量和壓頭不可避免地發(fā)生變化，從而導(dǎo)致管道振動的問題。如管道系統(tǒng)中的活塞式壓縮機(jī)和往復(fù)泵，由于間歇性和周期性的吸入和排出，管道流動的壓力、速度、密度等參數(shù)隨位置和時(shí)間而變化。管道的壓力、速度、密度等參數(shù)隨時(shí)間周期性變化的現(xiàn)象稱為管道流量脈動。管道流量的波動是引起管道及附屬設(shè)備振動的主要原因。
另外，在切管過程中，切管機(jī)的銑刀在切割管壁時(shí)也會產(chǎn)生周期性、間歇性的振動。特別是遇到應(yīng)力突變和瞬時(shí)沖擊時(shí)，管道會發(fā)生復(fù)雜的振動，對管道的全壽命產(chǎn)生一定的影響，甚至造成不可預(yù)知的后果。
根據(jù)管道振動理論，管道、支架和相連的設(shè)備構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，當(dāng)有激振力時(shí)會產(chǎn)生振動。管道振動分為兩個(gè)系統(tǒng)，一個(gè)是管道系統(tǒng)，一個(gè)是流體系統(tǒng)。
壓力管道安裝的激發(fā)力可以來自系統(tǒng)本身，也可以來自系統(tǒng)外。來自系統(tǒng)本身的振動主要包括連接在管道上的機(jī)器的振動和管道內(nèi)流體流動不穩(wěn)定引起的振動；來自系統(tǒng)外的風(fēng)和地震等。
振動壓力管道是一種交變動載荷，其危害取決于激振力的大小和管道本身的抗振性能。主要影響因素如下:
氣柱的固有頻率。管道中填充的流體是彈性氣柱。每當(dāng)壓縮機(jī)的氣缸吸氣和排氣時(shí)，管道內(nèi)的氣柱就會受到擾動而振動。
機(jī)械固有頻率。管道系統(tǒng)是一個(gè)連續(xù)的彈性體，具有結(jié)構(gòu)的固有頻率。
管道流量脈動引起的振動。在壓縮機(jī)或泵的作用下，管道中的流體處于脈動狀態(tài)。遇到彎頭、異徑管、控制閥、盲板法蘭等管件時(shí)。，就會產(chǎn)生一定的隨時(shí)間變化的激振力。在這種激振力的作用下，管道和附屬設(shè)備會發(fā)生振動。
液壓沖擊振動。液體吹除引起的管道內(nèi)壓力變化有時(shí)非常大，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致管道爆裂。
管道內(nèi)流體流速過快，造成湍流邊界層分離和渦流，從而引起振動。
2.壓力管道安裝振動消除措施
2.1改變氣柱的固有頻率，避免氣柱共振。
管道氣柱的固有頻率取決于管道方式、長度、管徑、容器容積的大小和配置位置、支管長度、支管位置、流體種類和溫度等。改變管道和容器的尺寸及其配置相對容易，這種方法在工程中應(yīng)用廣泛。
2.2減少氣流振動
調(diào)整氣柱的固有頻率，避免氣柱共振。氣柱的固有頻率取決于壓力管道安裝系統(tǒng)的配管方式、長度、管徑、容器容積和配置位置，以及氣體的種類和溫度。改變管道和容器的尺寸和配置方式，可以改變管道系統(tǒng)中氣柱的固有頻率。在管道設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)工藝流程的需要進(jìn)行初步管道設(shè)計(jì)后，應(yīng)計(jì)算并調(diào)整管道系統(tǒng)氣柱的固有頻率，使其與激振頻率不重合，以避免氣柱共振。
2.3降低脈動壓力的強(qiáng)度。本工程在壓縮機(jī)管路系統(tǒng)中靠近氣缸進(jìn)出口處設(shè)置緩沖器，以減少不均勻的脈動壓力。另外，孔板是氣流阻力元件，是降低現(xiàn)場管道振動的有效方法之一。同時(shí)在管道中安裝了聲學(xué)過濾器，控制空氣脈動，達(dá)到消除振動的目的。
3.切割壓力管道安裝時(shí)，應(yīng)執(zhí)行以下操作:
3.1管道切割點(diǎn)的選擇。切割作業(yè)盡量選擇管道系統(tǒng)內(nèi)10-15m左右的緩沖區(qū)，以減少管道切割時(shí)振動對管道內(nèi)不穩(wěn)定氣體和液體的長期影響，從而造成危險(xiǎn)。
3.2限制或禁止車輛在管道切割作業(yè)區(qū)行駛，并設(shè)置明顯標(biāo)志。
3.3選擇振動小、刀片切割硬的刀片，如XJ-DX系列刀片，可以明顯改善管道切割時(shí)管道振動的現(xiàn)象。
3.4在管道切割作業(yè)中，利用起重設(shè)備對管道進(jìn)行預(yù)緊，可以有效降低壓力管道安裝的應(yīng)力和管道切割產(chǎn)生的振動。
