
往复压缩机作为压缩和输送一定压力、温度流体的装置广泛应用于石油化工、钢铁、冶金等工业领域,由于设计、制造、安装不当等原因造成的管路系统的振动在试运、投产中时有发生。
据报道,某石化企业使用的往复压缩机原设计存在缺陷,造成CO2压缩机辅机、管道等振动较大,现场噪声达95dB,半年内被迫停车检修30余次,严重阻碍了生产机组安全、稳定、长周期、高负荷运行。某石油化工企业空气压缩机站由于管道振动剧烈,引发储气罐爆炸,碎片飞出十米,砖墙被气浪推倒,造成该企业停产和重大经济损失。过去企业里长期存在着“重设备轻管道”的思想,认为工艺流程成熟、设备先进就足够。如何有效控制往复压缩机管道振动的问题没有得到足够的重视。而现在人们逐渐认识到生产装置中所发生的事故很大部分是管道引起的。一个生产装置是否良好不仅取决于工艺是否成熟、设备是否先进,而且很大程度取决于配管设计水平的高低。
01 压缩机管道振动的危害
管道振动对生产造成很大威胁,主要表现在如下方面:
1)降低动力机械的效率,引起额外的功率消耗,产生噪音;
2)使工况变坏,导致如往复式压缩机、往复泵阀及阀片过早损坏,引起控制仪表失灵等;
3)管道的振动会使工作人员产生恐惧感、不舒适感和不安全感,分散操作人员的注意力,影响工作效率,并容易产生操作失误、造成事故。世界石化工业100起特大财产毁损事件分析表明,由此引起的事故为19% ,占第二位(第一位为机械故障);
4)强烈的管道振动会使管道结构、管路附件产生疲劳破坏,特别是管道的连接部位发生松动和破裂,轻则引起泄漏,重则由破裂而引起爆炸、燃烧,造成严重事故,甚至引起次生灾害。
总之,管道振动造成的危害是多方面的,尤其对装有高压气体、有毒气体、可燃气体的管道而言是非常危险的。管道振动问题及相应的减振方法,越来越受到人们重视。
02 往复压缩机管道振动的原因
往复压缩机管道振动原因简单来说可以分为三类:
一是由于机器的动力平衡不好或基础存在问题引起的振动,这种原因引发的振动只发生在机器本身、基础及机器附近的管路;
二是由于管路振动系统的固有频率与激发频率接近或重合,引发管道共振;
三是由于管道内气流脉动过大。