一种管道减振声学超结构的制作方法

本技术涉及管道减振降噪领域，具体涉及一种管道减振声学超结构。

背景技术：

1、随着城市建设不断扩容和迅猛发展，近年来城市人口不断增加，紧随着治污减霾、保卫蓝天力度的加大，天然气消费量持续快速增长，导致部分场站天然气日处理量和供气量大幅增加，在输气管道节流件或调压支路处产生较大的噪音，最大噪声接近110db。调压支路持续的满负荷、高流速、大流量的恶劣工况会引起调压支路输气管道和设备振动，高强度的噪声和振动加剧导致设备故障频发，阀芯断裂、阀体穿孔、针阀振裂、设备发热等问题，造成每年冬运输气中断，单个气站的设备维修经济损失就高达百万量级。高强度噪声对场站周围环境也造成很大影响，噪声问题造成的纠纷和从而引起的经济损失日趋严重，对周围居住群众造成生活质量的影响，也违背了相关噪声法的规定。对于场站工作维修人员由于长期靠近支路管道，噪声会对人的听力系统、神经系统和心血管系统产生危害，造成人员身心健康的严重危害。因此，天然气管道减振降噪不仅是天然气运输安全保障、经济效益提升的关键手段、环保治理迫切需要，也是对人员健康安全的保障。

2、为了降低场站输气支路管道噪声，传统减振降噪材料如橡胶阻尼、多孔材料等，通常采用整体包覆，无法实现针对特点频率、频段的高效减振降噪，并且不利于人员检修和场站巡检。由于天然气支路管道受限于空间质量、工作环境的特殊性，其使用环境传统减振降噪材料是一种挑战。而传统的内部减振降噪措施，如采用多孔板、小孔喷流等尽管会降低一定的内部流场脉动从而减少振动和噪声，但会对天然气输气的内部气流产生压力损失，影响整体输气效率。因此，现有减振降噪手段难以满足输气支路的复杂环境工作需求，无法实现紧凑高效的减振降噪，需要一种新型的减振结构对管道进行振动与噪声抑制。

技术实现思路

1、因此，本实用新型提供了一种管道减振声学超结构，通过针对天然气输气支路的不同部位振动特性，设计并贴附对应频带的共振型声学超构材料模块，从而给予分布式排列的管道减振设计，实现对天然气输气管道的整体振动产生抑制，减弱管道声辐射噪声。

2、为了达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案：

3、一种管道减振声学超结构，包括底板，底板下表面安装有数条强磁，通过强磁与管道外表面固定，底板的上表面罩设有顶盖，顶盖内侧贴有阻尼片，顶盖与底板形成的封闭空间内阵列布设有若干局域共振单元，底板的两侧中间设置有把手，把手与管道之间可拆卸连接；

4、所述局域共振单元为质量块和连接杆组成的一体式结构，连接杆的一端固定于环形底板上，另一端连接质量块，每两行局域共振单元之间设置有一条阻尼条。

5、进一步地，局域共振单元阵列中每行或每列的局域共振单元尺寸相同，质量块之间尺寸相同，连接杆之间尺寸相同。

6、进一步地，强磁通过非磁性金属制得的连接螺丝固定于底板。

7、进一步地，底板为非磁性金属制成的弧形板，贴合在管道上，局域共振单元的环向排布方式与底板的弧形圆心同心对齐。

8、进一步地，底板与顶盖对应开设有通孔，通孔内设置螺栓连接。

9、进一步地，阻尼条与阻尼片为橡胶材料，一侧贴有胶布，用于阻尼条与底板、阻尼片与顶盖粘连，阻尼片以l形粘在顶盖上。

10、进一步地，顶盖中心贴有加强筋。

11、相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

12、相较于传统降噪材料如橡胶、多孔材料，更具有低、中、高频的可设计性，通过改变质量块与连接杆组成的局域共振单元尺寸，并将其排列在底板上，可针对特定频率、频段实施高效减振降噪，可设计可调控的能力强。

13、与橡胶、多孔材料的整体包覆管道的降噪措施相比，该实用新型实现了分布式设计，每个降噪模块使用强磁与管道连接，具有可拆卸性，便于管道的检修和场站巡检，除此以外，底板上方与顶盖内测贴有阻尼材料，可用于增加减振降噪效果。

技术特征：

1.一种管道减振声学超结构，其特征在于：包括底板(6)，底板(6)下表面安装有数条强磁(5)，通过强磁(5)与管道外表面固定，底板(6)的上表面罩设有顶盖(3)，顶盖(3)内侧贴有阻尼片(4)，顶盖(3)与底板(6)形成的封闭空间内阵列布设有若干局域共振单元，底板(6)的两侧中间设置有把手(8)，把手(8)与管道之间可拆卸连接；

2.根据权利要求1所述的管道减振声学超结构，其特征在于：局域共振单元阵列中每行或每列的局域共振单元尺寸相同，质量块(1)之间尺寸相同，连接杆(2)之间尺寸相同。

3.根据权利要求2所述的管道减振声学超结构，其特征在于：强磁(5)通过非磁性金属制得的连接螺丝固定于底板(6)。

4.根据权利要求3所述的管道减振声学超结构，其特征在于：底板(6)为非磁性金属制成的弧形板，贴合在管道上，局域共振单元的环向排布方式与底板的弧形圆心同心对齐。

5.根据权利要求4所述的管道减振声学超结构，其特征在于：底板(6)与顶盖(3)对应开设有通孔，通孔内设置螺栓连接。

6.根据权利要求5所述的管道减振声学超结构，其特征在于：阻尼条(7)与阻尼片(4)为橡胶材料，一侧贴有胶布，用于阻尼条(7)与底板(6)、阻尼片(4)与顶盖(3)粘连，阻尼片(4)以l形粘在顶盖(3)上。

7.根据权利要求6所述的管道减振声学超结构，其特征在于：顶盖(3)中心贴有加强筋。

技术总结
本技术涉及管道减振降噪领域，具体涉及一种管道减振声学超结构，包括底板，底板下表面安装有数条强磁，通过强磁与管道外表面固定，底板的上表面罩设有顶盖，顶盖内侧贴有阻尼片，顶盖与底板形成的封闭空间内阵列布设有若干局域共振单元，底板的两侧中间设置有把手，把手与管道之间可拆卸连接；所述局域共振单元为质量块和连接杆组成的一体式结构，连接杆的一端固定于环形底板上，另一端连接质量块，每两行局域共振单元之间设置有一条阻尼条。针对不同的噪声频谱，通过改变质量块的大小或者连接杆尺寸来改变其质量，从而调整共振频率实现减振调控。

技术研发人员：项行鸿,周杰,陈磊,王愉,刘少斌,周群,肖和业,赵天飞,张科
受保护的技术使用者：陕西省天然气股份有限公司
技术研发日：20230919
技术公布日：2024/4/22