高壓聚乙烯裝置增壓機出口管線振動特性研究

唐 帥，謝燕媚，王文超，段 權

（1.西安交通大學 化學工程與技術學院，陜西 西安 710000；2.國營長虹機械廠，廣西 桂林 541000）

往復式壓縮機間歇性工作的特性會使與其配套的管線系統發生劇烈振動，這是生產運行中最常見也極具危險性的安全隱患［1-3］。管線劇烈振動會使管線產生疲勞破壞，連接部位發生松動或者破裂，引起管線的泄漏甚至爆炸，造成嚴重的安全事故［4-5］。

茂名某石化企業25萬t/a的高壓聚乙烯2號裝置二次增壓機采用的是往復式壓縮機，其轉速200 r/min，即工頻為3.33 Hz。二次增壓機一段出口管線多次出現振動過大問題，給裝置安全穩定運行帶來較大隱患。針對此段復雜管線系統振動過大的問題，文中采用現場振動數據采集結合有限元模擬仿真計算的方法進行管線振動特性研究，為減振措施的提出提供數據支持。

1 管線振動分析基礎

往復式壓縮機工作時對壓縮機內氣體進行周期性的往復壓縮，壓縮機內部存在周期性的氣流脈動，氣體流速非常高，會對管線造成周期性變化的壓力脈動沖擊。設備和管線因脈動壓力形成激振力，從而使管線系統產生一定的振動［6-8］。壓縮機管線中同時存在2個振動系統，①由管線系統結構組成的機械振動系統。壓力脈動作用在管線轉彎處、截面變化處的不平衡力會激起管線系統的機械振動。當壓縮機激發頻率與管線結構固有頻率接近時，還會引起劇烈的管線結構共振。②氣柱振動系統。管線內氣柱本身為一個具有連續質量的彈性振動系統，往復式壓縮機周期性的吸氣與排氣對氣柱產生激發，使得管線內的壓力發生脈動。……