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1、 使管道低阶固有频率避开激振频率 然而 激振力 频带较宽 提高管系固有频率后 仍然可能与高阶 激振频率相接近 这就是管道刚度较大 介质流速 较高 两相流管道振动治理难度较大的原因 另外 管道振动治理时 在确保振动治理效果的同时 还 必须保证管道热应力 管道二次应力 合格 管道振动的危害主要表现在管道的振动位移 幅度上 这是因为振动位移幅度与振动在管道上产 牛的动应力直接相关 呈正比关系 在扰动频率频 带很宽的前提下 系统刚度越小 一般其响应的振 动位移幅度越大 管系的振动治理可从改善汽流流 场和改善管系振动固有特性两方面入手 而改善管 系的振动固有特性是较易于实施和奏效的 改善电 厂汽水管道固
2、有振动特性的主要方法是通过增加管 道约束 提高管道刚度的方法来实现 2 汽轮机旁路系统振动治理 2 1 旁路系统振动改造概述 在 2 G C I 系统 2 0 1 大修中曾进行过相关的管 道振动治理 在振动较大的汽机旁路隔离阀上游进 行增加普通液 阻尼器的改造 以起到减振的作用 但是由于该系统管道激振强度高 管道口径大 管 线形状复杂 经过 期运行后需要进行检查和确认 振动情况仍然较大 其中管道上下方向振动最大 振幅约为 5 1 n 由于原阻尼器无法满足管道上下方向的减 振要 求 所 以存 2 0 4大修中旁路蒸汽 管道 8点 2 G C F 1 0 3 W 1 1 点 2 G C T 1 0
3、 4 W 中拆除原两向阻尼 更换为三向阻尼器 在 l 7点 2 C G T 1 0 8 W 0 m 平台加 装j 向阻尼 2 2 管道振动测量 2 2 1 管道振动测量 为了确定管道振动I幅值 并为振动原因分析 提供试验依据 需要对管道振动进行测量 以便有 针对性的制定管道治理方案 同时 比较管道振动 治理前后的测量结果 也可以定量评价管道振动的 治理效果 为此 西安热工研究院技术人员分别对 机组振动治理前后管道进行振动测量 2 2 2 振动测量原理 涡流传感器利用被测导体在交变磁场中 由 高频励 磁 电流产生 感 生电动势 产生涡流 而这 个闭合涡流又产生一个磁场 引起传感线圈的电感 量改变
4、 将传感线圈和一个固定电容组成并联谐振 电路 通过观察谐振电路的波形就可以知道被测导 体的振动特性 2 3管道模态分析 计算出的旁路蒸汽管道振动治理前后管系前 5 阶固有频率见表4 计算分析得出 引起各管道振动的低阶各种振型 圈 1 旁路管道振动治理前管系振动 固有特性计算结果 从计算结果可以看出旁路管道的低阶模态 以 管道在水平 X方向振动为主 即 X 方向上的一阶振 型 计算的频率分别为2 2 5 1 3 H z 旁路管道的第一 阶振型在 X 方向上振动变形最大 振动位移方向为 X方向 计算振型与现场宏观观察测量的结果是一 致的 2 4 管道应力校核 管道应力计算的任务是确定在外载 温度
5、自重等 作用下 管道的变形 应力分布以及支承 结构的约束反力等 并以此为基础确定管系的薄弱 环节或关键音 位 计算评估管系的使用安全 生 管道应力分析的原则 管道应力分析应保证管道在设计条件下具有 足够的柔性 防止因热胀冷缩 管道支撑或者端点 附加位移造成的应力问题 本文的计 算对象为主蒸汽旁路管道 计算中 对管i 酋 冷紧力和阀门及三通等刚性管件均作了相应 处理或简化 在管系应力计算中 需要以下四类基 本参数 管件材料性能 包括弹性模量 材料许用 应力 线胀系数等 运行工况 如运行温度 压力及其波动范 同等 各种管道 口径的几何尺寸 弯管形状及尺 寸 三通类型等 管道的保温状况 图2旁路蒸汽
6、管道主要管利 最大应力计算结粜 一 1 l rH 署 景 一 1 P H 川 苎 0 m 3 阻尼器存管道振动治理中的应用 3 1 阻尼器简介 阻尼器 是以提供运动的阻力 耗减运动能 量的装置 在航天 航空 军工 枪炮 汽车等 行业中早已应用各种各样的阻尼器来减振消能 阻尼器只是一个构件 使用在不同地方或不同工 作环境就有不同的阻尼作用 D a m p e r 用于减振 S n a b b e r 用 于防震 目前各种应用有 弹簧阻尼器 液压阻尼器 脉冲阻尼器 旋转阻尼器 风阻尼器 粘滞阻尼器等 3 2粘滞阻尼器 凭借在机器和结构控制领域 期积累的阻尼 器设计应用的丰富经验 目前已开发了一种粘
7、滞阻 尼器 与其传统的管道支撑元件相比较 它有以下 优点 1 在所有自由度 至少三维 上都有阻尼减 振作用 2 对冲击载荷阻尼力极大 可有效防止冲击 响应位移过大 而对热膨胀等缓慢运动则不起作甩 3 通过有意识地增加阻尼 管道的运行振动 更小 疲劳应力大幅降低 4 响应迅速 只要有振动或冲击 便毫无时 Ac a d em ic 学 术 间延迟 地立即产 生阻尼效应 5 设计与安装简单 无易损件 无维修件 基本全周期免维修 性价比高 3 3 现场实际应用 阻尼器的效果好坏与安装位置有关 将管道 阻尼器安装在管道系统中振动位移最大的地方 阻 尼效果将最有效 用几个肖的阻尼器安装在管道系 统的不同位
8、置上 比安装在一个位置上的大阻尼器 的效果要好 因为它们可以对多个振动模态进行阻 尼抑振 粘滞阻尼器对动载荷起作用 阻尼系数正比 于振动速度 但是管道阻尼器不能支承静载荷 静 载荷必须由其它管道支承器如弹簧吊架支承 粘滞阻尼器 如果安装在管道系统中靠近振 动的节点 或振动很小的位置 阻尼效果将很差 如果安装在管道系统振动位移最大的波腹地方 阻 尼效果将最有效 这些安装位置可由计算 或由经 验确定 为了对高阶振动模式取得更好的阻尼效果 最好用几个小型阻尼器替代一个大型阻尼器 分散 安装在管道系统中几个不同的支承段 4 总结 4 1振动治理效果 根据汽轮机旁路系统管道历次进行的振动治 理工作 阻尼
9、器在振动治理能明显改善振动现状且 不会对管道应力造成影响 在振动治理的实践经验中 由于管道系统激 振的复杂性 经常会出现x Y Z 三向的振动表象 简单地通过两个液压阻尼器的组合减振只能在两向 上起减振作用 一般情况下无法对 z 方向减振 三 向阻尼器在这种情况下更适用 4 2改进方向 阻尼器尤其是三向阻尼器可以在所有自由度 上减振并且效果良好 基本免维修 但是其仍存在 采购成本高 在一定程度上增加了改造成本 振动 治理是一项长期而艰巨的工作 希望在以后实施中 与热工院的长期配合 时刻关注减振前沿技术 争 取在完善现有的减振技术方法的前提下寻找更具经 济性且可靠实用的减振措施 参考文献 1 D
10、 r I n g F r a n k B a r u t z k i P i p e w o r k D a m p e r s T e c h n i c a l R e p o r t J u l y 1 9 9 7 2 王涛 龙劲强 姜正贵 殷昌宁 侯存 良 黏滞阻尼器在抗振方面的应用 第 3 8 9 3 9 2 页 发 电设备 第 2 4 卷 第 5 期 总第2 0 9 期 2 0 1 0 年 9 月 1 5日 3 王必宁 安付立 董雷 核电秦山联营有 限公司 l 2号常规岛管道支吊架调整与振动治理 技术报告 二 T P R I T 4 一 R A 0 0 9 2 5西安热工 院 2 0 0 5 4 董雷 蒋建辉 张登宵 核电秦山联营 有限公司 l 号 2 号常规岛管道减振支架检验与管 道振动治理 T P R I 船一 1 2 5 2 0 0 8 西安热工院 董 雷 2 0 0 8 中国机械 M a c h in e C h in a 2 O
