管道振动的原因主要有几种。第一种是气锤,阀门快速开关的时候,管路里的气体压力突然变化,产生冲击波,这个冲击波会让管路振动。SNCR系统的喷枪管路在阀门开关的时候最容易产生气锤,特别是用气动阀门的时候,动作快,压力波更大。
第二种是流体诱发的振动。气体在管路里流动的时候,如果流速太高,会和管壁产生涡流,涡流频率和管路的固有频率接近的时候,会产生共振。共振的时候,管道会剧烈振动,噪声也很大。
第三种是风机振动传递。引风机的振动如果传到管路上,管路会跟着振动。这种振动频率比较低,通常和风机的转速有关。
管道振动大了,第一个危害是疲劳断裂。管道在振动状态下,应力是交变的,长期的交变应力会让金属产生疲劳裂纹,裂纹扩展,最后断裂。这种断裂没有预兆,突然发生,容易造成安全事故。
第二个危害是阀门泄漏。振动会让阀门的紧固件松动,阀门密封面磨损,导致泄漏。阀门泄漏了维修起来很麻烦,特别是氨气管路的阀门,泄漏了还要停系统。
第三个危害是支撑结构的损坏。管道振动会通过支撑件传递到建筑结构上,长期振动会让支撑件的焊缝开裂,螺栓松动。
气锤造成的振动,处理方法是加缓冲装置。在阀门后面加缓冲罐或者膨胀节,让压力波有一个缓冲的空间。缓冲罐的容积要够大,通常按管路容积的10到20倍来选。
流体诱发振动,处理方法是降低流速。检查管路设计流速,气体管路通常不超过20米每秒。如果设计流速太高,要修改管路走向,增加管径,降低流速。
振动传递的处理方法是做隔振。在管路和支撑之间加橡胶垫或者弹簧隔振器,切断振动传递的路径。隔振器要选择合适的刚度,太软了管道会晃,太硬了隔振效果不好。
沧州中创环保提供管道振动诊断和治理服务,热线:13831739292。