淺談某工廠管道震動問題

歐陽蓉+吳敏鳴

摘 要：本文結合作者多年工作經驗，對某工廠中的管道震動問題進行了分析，該工廠中壓蒸汽管道投運后在多處彎頭部位發生震動，震動隨輸送蒸汽流量增加而加大。各部門對該管系的布置、支吊點的設置、管系應力、管系的穩定性進行了校核和審查，并提出了對消除震動的整改方案。

關鍵詞：某工廠；蒸汽管道；震動問題

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.034

1 供熱管系基本情況

目前供熱汽源來自老廠，由老廠送出的供熱母管Φ530×11通過DN2000蒸汽分汽缸，通過2根Φ530×11供熱母管分別送到用戶，詳見圖1：

目前由蒸汽分汽缸送出的供熱蒸汽母管Φ530×11 ，2根，每根設計蒸汽流量為150t/h，蒸汽參數：2.0MPa，360℃，現場實測的蒸汽流量為105t/h，300℃。在蒸汽分汽缸進出口Φ530×11的供熱蒸汽母管上均設有壓力調節閥組，調節閥組旁路管道規格為Φ325×8。

2 分汽缸進出口供熱母管運行情況

蒸汽分汽缸進出口供熱母管投運后，發現管道震動明顯，其震動特點如下：

（1）隨蒸汽流量增加而加大

（2）隨蒸汽溫度升高而加大

（3）蒸汽通過壓力調節閥震動加大，蒸汽走旁路震動減小

（4）震動發生在各點的彎頭處

管系各支點運行情況：蒸汽分汽缸進出口管道在鋼筋混凝土高架處的三個管托脫空不受力，由于管托脫空，這部分管道穩定性不好，脫空尺寸最大達30mm，目前暫用木頭填塞，震動有所改善，但在蒸汽通過調節閥運行，或蒸汽流量增加，震動仍然較大。

3 管系產生震動原因剖析

以下情況可產生管道震動

3.1 蒸汽攜水發生水擊

該工程蒸汽為過熱蒸汽，在管道彎頭提升處的低點都設有疏水裝置。在管道發生震動時，疏水裝置已開啟，疏水管排出的是蒸汽，蒸汽攜水在彎頭處發生水擊可以排除。

3.2 管系太柔、失穩易產生震動

該管系支吊架，全為剛性滑動管托，管系穩定性較好，但在蒸汽分汽缸進出口高架上3個滑動型管托不受力，管托和管架脫空15～30mm。由于3個管托脫空，管系在高速蒸汽流動下，易產生震動。

3.3 管道蒸汽流速太高易產生震動

該工程蒸汽分汽缸進出口三根供熱蒸汽管道規格均為Φ530×11，該熱網工程蒸汽設計流量與參數為：150t/h，2.0MPa，360℃。目前運行流量與參數：105t/h，1.4MPa，300℃。在上述流量與參數下，管道流速見下表1。

從表1可看出，即使在設計工況下，管道流速僅為27.95m/s，該流速是正常流速，不是產生管道震動原因。

3.4 壓力調節閥節流、水擊易產生震動

壓力調節閥通過閥蕊節流調壓，由于節流閥蕊蒸汽流速高，易產生管道震動，壓力調節閥前動力管道設計手冊、石油化工裝置等設計手冊要求設疏水裝置，本工程在壓力調節閥前未設疏水裝置。

4 對管道震動處理方案

（1）對高位已脫空的3個管托，改為彈簧吊架，使管道全部支架受力，增加管系穩定性。

（2）調整壓力調節閥運行方式。采用壓力調節閥與旁路管道并聯運行方式，旁路閥門開度控制在30～40%；減少調節閥部分流量，降低調節閥閥蕊蒸汽流量與流速。

（3）調節閥組前設疏水裝置。在工廠大檢修、停汽期間，可在調節閥組前設連續與啟動疏水裝置。

參考文獻：

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作者簡介：歐陽蓉（1988-），女，江蘇南京人，本科，助理工程師，研究方向：蒸汽熱網管道。endprint