淺談某工廠管道震動(dòng)問題

歐陽蓉+吳敏鳴

摘 要：本文結(jié)合作者多年工作經(jīng)驗(yàn)，對某工廠中的管道震動(dòng)問題進(jìn)行了分析，該工廠中壓蒸汽管道投運(yùn)后在多處彎頭部位發(fā)生震動(dòng)，震動(dòng)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(diǎn)的設(shè)置、管系應(yīng)力、管系的穩(wěn)定性進(jìn)行了校核和審查，并提出了對消除震動(dòng)的整改方案。

關(guān)鍵詞：某工廠；蒸汽管道；震動(dòng)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(shè)計(jì)蒸汽流量為150t/h，蒸汽參數(shù)：2.0MPa，360℃，現(xiàn)場實(shí)測的蒸汽流量為105t/h，300℃。在蒸汽分汽缸進(jìn)出口Φ530×11的供熱蒸汽母管上均設(shè)有壓力調(diào)節(jié)閥組，調(diào)節(jié)閥組旁路管道規(guī)格為Φ325×8。

2 分汽缸進(jìn)出口供熱母管運(yùn)行情況

蒸汽分汽缸進(jìn)出口供熱母管投運(yùn)后，發(fā)現(xiàn)管道震動(dòng)明顯，其震動(dòng)特點(diǎn)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(diào)節(jié)閥震動(dòng)加大，蒸汽走旁路震動(dòng)減小

（4）震動(dòng)發(fā)生在各點(diǎn)的彎頭處

管系各支點(diǎn)運(yùn)行情況：蒸汽分汽缸進(jìn)出口管道在鋼筋混凝土高架處的三個(gè)管托脫空不受力，由于管托脫空，這部分管道穩(wěn)定性不好，脫空尺寸最大達(dá)30mm，目前暫用木頭填塞，震動(dòng)有所改善，但在蒸汽通過調(diào)節(jié)閥運(yùn)行，或蒸汽流量增加，震動(dòng)仍然較大。

3 管系產(chǎn)生震動(dòng)原因剖析

以下情況可產(chǎn)生管道震動(dòng)

3.1 蒸汽攜水發(fā)生水擊

該工程蒸汽為過熱蒸汽，在管道彎頭提升處的低點(diǎn)都設(shè)有疏水裝置。在管道發(fā)生震動(dòng)時(shí)，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(fā)生水擊可以排除。

3.2 管系太柔、失穩(wěn)易產(chǎn)生震動(dòng)

該管系支吊架，全為剛性滑動(dòng)管托，管系穩(wěn)定性較好，但在蒸汽分汽缸進(jìn)出口高架上3個(gè)滑動(dòng)型管托不受力，管托和管架脫空15～30mm。由于3個(gè)管托脫空，管系在高速蒸汽流動(dòng)下，易產(chǎn)生震動(dòng)。

3.3 管道蒸汽流速太高易產(chǎn)生震動(dòng)

該工程蒸汽分汽缸進(jìn)出口三根供熱蒸汽管道規(guī)格均為Φ530×11，該熱網(wǎng)工程蒸汽設(shè)計(jì)流量與參數(shù)為：150t/h，2.0MPa，360℃。目前運(yùn)行流量與參數(shù)：105t/h，1.4MPa，300℃。在上述流量與參數(shù)下，管道流速見下表1。

從表1可看出，即使在設(shè)計(jì)工況下，管道流速僅為27.95m/s，該流速是正常流速，不是產(chǎn)生管道震動(dòng)原因。

3.4 壓力調(diào)節(jié)閥節(jié)流、水擊易產(chǎn)生震動(dòng)

壓力調(diào)節(jié)閥通過閥蕊節(jié)流調(diào)壓，由于節(jié)流閥蕊蒸汽流速高，易產(chǎn)生管道震動(dòng)，壓力調(diào)節(jié)閥前動(dòng)力管道設(shè)計(jì)手冊、石油化工裝置等設(shè)計(jì)手冊要求設(shè)疏水裝置，本工程在壓力調(diào)節(jié)閥前未設(shè)疏水裝置。

4 對管道震動(dòng)處理方案

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

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

（3）調(diào)節(jié)閥組前設(shè)疏水裝置。在工廠大檢修、停汽期間，可在調(diào)節(jié)閥組前設(shè)連續(xù)與啟動(dòng)疏水裝置。

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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(wǎng)管道。endprint