一种压缩机出口管道的改进方法
【专利摘要】本发明公开了一种压缩机出口管道的改进方法，其特征是提高整个管系的固有频率，使其远离压缩机运转频率；具体为在其它条件保持不变情况下，对三通所在的水平管道进行改造，将管道直径从增大20mm，同时在距离该三通位置850mm处的位置增设两个支架，以限制振动，改变其固有频率。管道结构经改进后，共振现象得到抑制，振幅明显减小，管道的安全性得到了保障。
【专利说明】一种压缩机出口管道的改进方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及管道改造领域，尤其是一种压缩机出口管道的改进方法。
【背景技术】
[0002]往复式压缩机被广泛应用于石油、化工、冶金、动力等工业领域。由于往复式压缩机和泵的间歇吸入和排出导致管道内产生压力脉动，其在设计和运行过程中最常见的一个问题就是管道的振动问题。在生产实践中，管道的强烈振动会使管路附件尤其是管道的连接部位、管道与附件的连接部位和管道与支架的连接部位等处发生磨损松动。在振动所产生的交变应力作用下，导致疲劳破坏，从而发生管线断裂、介质外泄，甚至引起严重的生产事故，给生产和环境造成严重危害。因此，对出现强烈振动的管道，分析其产生原因并给出相应的减振措施具有重大的经济效益和社会效益。
[0003]针对某炼油厂压缩机管道在生产中，由于剧烈振动而导致开裂泄漏问题，进行了管系结构模态分析，结果表明管道开裂泄漏的原因为管系结构固有频率与激发主频率相近，形成了共振。共振使得管系薄弱环节处出现裂纹，经过累积损伤和裂纹扩展后，导致管道开裂泄漏。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提出了一种压缩机出口管道的改进方法，在不改变管系主特征条件下，进行减振设计和结构改进；管道结构经改进后，共振现象得到抑制，振幅明显减小，管道的安全性得到了保障。
[0005]本发明解决其技术问题采用的技术方案是:提高整个管系的固有频率，使其远离压缩机运转频率；具体为在其它条件保持不变情况下，对三通所在的水平管道进行改造，将管道直径从增大20mm，同时在距离该三通位置850mm处的位置增设两个支架，以限制振动，改变其固有频率。
[0006]本发明的有益效果是:(1)管系的固有频率由于改变管道的横截面和增加支架得到了明显的提高，很好的避开了压缩机的运转频率，如果条件允许应考虑进一步提高管系的固有频率；(2)通过对振动最为剧烈的三通部分附近增加两个支架，很好的限制了振幅，由于原先三通的应力集中主要由振幅及自重产生，很好的减小了应力，各主要应力都符合标准设计要求，改进后的管系的交变载荷下降到疲劳极限以下。
【具体实施方式】
[0007]下面结合具体实施例对本发明做进一步说明:提高整个管系的固有频率，使其远离压缩机运转频率；具体为在其它条件保持不变情况下，对三通所在的水平管道进行改造，将管道直径从增大20mm，同时在距离该三通位置850mm处的位置增设两个支架，以限制振动，改变其固有频率。
[0008]实施例一以某炼油厂压缩机出口的管道为例，对压缩机出口的管系振动进行。该压缩机出口管系的实际流量为35m3/h，整个管道均采用，20#钢，主要管道直径准95mm，设计压力为
2.15MPa，工作压力为1.89MPa，工作温度为常温。整个管系固定在3个支架上，压缩机直接固定在地面上。管系的材料性能常数为:弹性模量E=210GPa，泊松比v=0.27，密度P =7.8X103kg/m3。利用ANSYS有限元分析软件对管道结构进行建模和模态分析。采用ANSYS中具有拉压、扭转，弯曲性能的管单元进行管道有限元建模，如表1所示。
[0009]表1管道有限元建模的单元选择
【权利要求】
1.一种压缩机出口管道的改进方法，其特征是提高整个管系的固有频率，使其远离压缩机运转频率；具体为在其它条件保持不变情况下，对三通所在的水平管道进行改造，将管道直径从增大20mm，同时在距离该三通位置850mm处的位置增设两个支架，以限制振动，改变其固有频率。
【文档编号】F16L55/02GK103511786SQ201310105806
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年3月29日 优先权日:2013年3月29日
【发明者】曹志华 申请人:洛阳洛北重工机械有限公司