丁二烯换热器出口管道振动原因分析和阻尼减振技术研究.pdfVIP

静设备 P石油化工设备技术，2O12，33(5)·20· etro—ChemicalEquipmentTechnology 丁二烯换热器 出口管道振动原因分析 及 阻尼减振技术研究 刘 明，何立东，裴正武 (北京化工大-9诊断与 自愈工程研究中心，北京 1O0029) 摘 要 ：针对天津某石化公司丁二烯换热器出口管道振动 问题 ，根据测得 的管道振动情况，运用有限元 分析软件对管道进行 了模态分析及支撑结构的模拟选型计算 ，并结合实际情况，提 出了管道振动 的解决方 案 。运用阻尼减振技术，在不停机、未改变管道原有结构布置、未改变原有流量等参数的情况下，在管道 的适 当位置安装阻尼器 ，有效降低 了管道系统的振幅，消除了管道振动产生的安全隐患。 关键词 ：管道振动 有限元分析 阻尼器 换热器是广泛应用于化工、石化 、动力 、制冷 为水和蒸汽，管道压力随汽液两相介质状态的变 等领域的重要热能交换设备口]，换热器及其附属 化而发生改变 ，从而加剧了管道的振动 。长度 1O 管道振动对企业安全生产造成重大安全隐患 。强 余米的管道仅有一个活动支撑 ，且该支撑只起到 烈的管道振动不仅会使管道焊缝处产生裂纹 ，管 承重作用，不承受冲击载荷。管道系统在不 同位 道的阀门和法兰处紧固螺栓松动 ，造成连接不紧， 置振幅不 同，其最大位移 幅超过 20mm，振动冲 同时会导致阀门强烈振动和三通或者弯头处焊缝 击较大 。 破裂，造成内部输送介质泄漏 ，严重时会导致易燃 易爆介质发生爆炸 ]。此外 ，管道振动会使换热 管跨中处因互相碰撞磨损而导致泄漏失效 ，使换 热管在折流板部位 因磨损或剪切而失效 ，使换热 管因振动作用引起疲劳而破坏l3J。因此 ，解决管 道系统的振动问题 ，可以有效防止焊缝断裂 、介质 泄漏、系统停车、爆炸等安全 隐患，对于企业安全 生产具有重大意义 。 本文通过现场测量 天津某石化公司丁二烯 图 1 换热器及管道系统 E510换热器出口管道振动情况 ，运用有限元软件 2 振动原因分析 对管道系统进行模态分析 ，由分析得 出管道振动 天津某石化公司丁二烯 E510换热器及其 附 原因。在不停机、未改变原有管道结构布置、未改 属管道产生振动的原因归纳起来主要有以下 4个 变原有流量等参数的情况下，运用阻尼减振技术， 方面 ： 在管道的适当位置安装阻尼器，大幅度降低管道 (1)管系布置受空 间限制 ，或在设计时考虑 振 幅，取得了很好的减振效果 。 管道热胀冷缩等原因，采用弯头、三通较多，介质 1 换热器出口管道振动情况 丁二烯 E5lO换热器及其附属管道见图 1和 收稿 日期：2012—0307。 作者简介：刘明，男 ，2010年 毕业 于北京化工 大学机 械工程 图2所示 。管道公称直径 350mm，管壁厚度 11 及 自动化专业 ，获学士学位 。现在北京化工大学在读研 究 mm，传输介质为水和蒸汽。管道空间走 向复杂， 生。主要从事石油化工设备减振技术 的研究 。 有多个连续弯头 ，管道 内介质流 向急剧变化而引 Email：liuming31198@ 163．COITI 起管道受激振动。此外，由于管道 中的传输介质 基金项 目：博士点基金资助(项