往復壓縮機工藝管道振動分析及消減措施

張勇強

（中國石油四川石化有限責任公司，四川彭州 611930）

往復壓縮機工藝管道振動分析及消減措施

張勇強

（中國石油四川石化有限責任公司，四川彭州 611930）

往復壓縮機作為在石油化工行業中尤為重要的固定設備，其工作狀態也是影響石油化工企業運轉的主要因素，直接關系到企業的生產經營及盈利能力。往復壓縮機的安全、穩定工作是維持石油化工生產秩序的重要保障。由于往復壓縮機的工作機理與結構特點，其管道結構與氣體介質系統在往復壓縮機的運轉中極易受激蕩力的作用產生系統振動，從而導致往復壓縮機工藝管道產生劇烈的振動或共振，給往復壓縮機造成極大的損害，影響其運轉的安全性與穩定性。因此分析了往復壓縮機工藝管道振動，并闡述了幾種常用的消減措施。

往復壓縮機；工藝管道；振動分析；消減措施

1 前言

四川石化二甲苯聯合裝置中共有兩套燃料氣外送壓縮機。該機組設計按照 API618標準的 D 型雙室隔距件，工作原理及一般結構與普通往復式壓縮機相同。工藝管道的振動是往復壓縮機在日常生產中所遇到的主要問題，同時也困擾著很多化工技術人員。

2 壓縮機工藝管道振動的危害

在石油化工行業的工業生產中，往復壓縮機工藝管道振動所帶來的所以造成的危害巨大，對往復壓縮機的連接附件造成的損傷程度極大，同時造成機房的結構穩定性受損，使閥門、儀表等相關配件無法正常工作，嚴重干擾石油化工企業生產運營的正常秩序。

3 往復壓縮機工藝管道振動原因分析

3.1 氣流脈動產生的壓縮機工藝管道振動

所謂的氣流脈動，主要指的是氣流的周期性變化。往復壓縮機作為石油化工行業工業生產中主要的動力源之一，其運作方式較為獨特，吸氣與排氣有很強的周期性，從而致使往復壓縮機管道內氣流的壓力及速度等重要參數層周期性變化趨勢，導致氣流脈動現象的發生。

3.2 共振效應產生的壓縮機工藝管道振動

在往復壓縮機的運轉體系中，工藝管道的結構有其固有頻率，同時管道內的氣流也有其自身的頻率。因此，當往復壓縮機工藝管道內的氣流從壓縮機氣缸所得到運動頻率與往復壓縮機工藝管道自身頻率相近、相同時，會導致共振現象的產生。管道與氣流產生的共振，使得往復壓縮機工藝管道振動發生更加猛烈的振動。由共振效應所導致的往復壓縮機工藝管道振動同時受壓力脈動的影響，當壓力脈動的振幅增加，共振效應引發的管道振動也更加劇烈，嚴重損害往復壓縮機的運轉安全。

4 往復壓縮機工藝管道振動消減措施

4.1 優化管道布置與支架設計

在往復壓縮機的使用過程中，管道的設計應該盡量的平直，減少管道的彎曲幅度與垂直變動幅度，同時應減少對管徑的變化，使管道的結構更加的穩定。管道鋪設時也應盡量貼地鋪設，可以有效地提高管道所收到的支撐力，同時在發生往復壓縮機工藝管道振動現象時也方便技術人員采取消減措施。

4.2 提高管道的結構固有頻率

提高管道的結構固有頻率，可以有效地避免共振現象的發生，提高往復壓縮機的安全性與穩定性。將管道的結構固有頻率提高到壓縮機激振頻率的兩倍及以上，基本可以做到避免管道與氣流的共振。

4.3 合理使用集管器

在往復壓縮機工藝管道振動消減措施中，集管器的運用，可以使各路脈沖量相互之間抵消，從而整體降低了氣流脈動量。在集管器的使用中首先要注意選擇集管器通流面積，保證集管器通流面積至少在進氣管通流面積綜合的三倍以上。其次，還應注意各路氣流脈動量的相位，這點在集管器的應用中十分關鍵。

4.4 降低壓力脈動振幅

在往復壓縮機工藝管道振動消減措施中，緩沖罐的運用，使得氣流在管道中得到了有效地氣壓緩沖，從而有效降低壓力脈動，使因氣流脈動所導致的往復壓縮機工藝管道振動得以有效的消減。

5 結語

往復壓縮機的安全、穩定工作是維持石油化工生產秩序的重要保障。往復壓縮機工藝管道振動會給往復壓縮機的安全、穩定工作帶來極大地負面影響，不利于石油化工企業生產秩序的保證。采取相應的消減措施，多種并舉，做到有效減少往復壓縮機工藝管道振動，保證企業安全、穩定的進行生產運營活動。

[1] 董立新，陳軍，沈磊，等.往復壓縮機工藝管道振動分析及消減措施[J].壓縮機技術，2012，（5）：56-59.

[2] 喻迪垚，江志農.往復壓縮機管道振動分析及減振方法[J].壓縮機技術，2012，（4）：44-46.

[3] 李永東，張文波，王相飛，等.往復壓縮機管道振動分析與控制[J].壓縮機技術，2012，（3）：16-19.

Vibration Analysis and Reduction Measures of Reciprocating Compressor Process piping

Zhang Yong-qiang

The reciprocating compressor as the fixed equipment is particularly important in the petroleum chemical industry，the main factors affecting work condition is petrochemical enterprise operation，directly related to the production and operation of enterprises and enterprise’s profit ability.The safety and stability of reciprocating compressor is an important guarantee for maintaining the order of petrochemical production.Because the working mechanism of reciprocating compressor and its structure characteristics，structure and gas pipeline systems are vulnerable to surging force generated in the system vibration of reciprocating compressor operation，resulting in a dramatic process of reciprocating compressor pipeline vibration or resonance，causing great damage to the reciprocating compressor，affecting the safety and stability of its operation.This paper analyzes the vibration of pipeline in reciprocating compressor，and expounds some commonly used countermeasures.

reciprocating compressor；process pipeline；vibration analysis；mitigation measure

TH45

B

1003-6490（2017）06-0123-01

2017-04-27

張勇強（1987—），男，陜西寶雞人，助理工程師，主要研究方向為石化廠壓縮機工藝流程。