压力管道切割作业消除振动方式

发布时间：2022-12-26      发布人：总管理员

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切管机切割压力管道安装时，不仅要完成切管任务，还要保证切管作业过程中人员、设备和管道系统的安全，保证管道系统切割后的有序恢复和安全生产。因此，在切割管道之前，必须充分了解管道材料、切割点和其他存在的风险因素。

特别是在化工生产中，动静态设备通过管道串联起来，完成工艺流程。在压力和流速的作用下，管道壁将承受动水压力。在管道切割作业中，不稳定的管流会引起管道的振动。动力设备和管道切割机在运行过程中的振动以及外界环境的激励使管道产生随机振动。如果管道振动，会造成疲劳破坏，特别是在应力集中处。因此，在管道切割中应重视和解决管道振动的原因和解决方法。

XJ-QG-1切管机
1.压力管道安装振动原因分析

当管道中的流体流经管道时，由于管道的弯头、管径的变化等因素，流量和压头不可避免地发生变化，从而导致管道振动的问题。如管道系统中的活塞式压缩机和往复泵，由于间歇性和周期性的吸入和排出，管道流动的压力、速度、密度等参数随位置和时间而变化。管道的压力、速度、密度等参数随时间周期性变化的现象称为管道流量脉动。管道流量的波动是引起管道及附属设备振动的主要原因。

另外，在切管过程中，切管机的铣刀在切割管壁时也会产生周期性、间歇性的振动。特别是遇到应力突变和瞬时冲击时，管道会发生复杂的振动，对管道的全寿命产生一定的影响，甚至造成不可预知的后果。

根据管道振动理论，管道、支架和相连的设备构成一个结构系统，当有激振力时会产生振动。管道振动分为两个系统，一个是管道系统，一个是流体系统。

压力管道安装的激发力可以来自系统本身，也可以来自系统外。来自系统本身的振动主要包括连接在管道上的机器的振动和管道内流体流动不稳定引起的振动；来自系统外的风和地震等。

振动压力管道是一种交变动载荷，其危害取决于激振力的大小和管道本身的抗振性能。主要影响因素如下:

气柱的固有频率。管道中填充的流体是弹性气柱。每当压缩机的气缸吸气和排气时，管道内的气柱就会受到扰动而振动。

机械固有频率。管道系统是一个连续的弹性体，具有结构的固有频率。

管道流量脉动引起的振动。在压缩机或泵的作用下，管道中的流体处于脉动状态。遇到弯头、异径管、控制阀、盲板法兰等管件时。，就会产生一定的随时间变化的激振力。在这种激振力的作用下，管道和附属设备会发生振动。

液压冲击振动。液体吹除引起的管道内压力变化有时非常大，严重时可能导致管道爆裂。

管道内流体流速过快，造成湍流边界层分离和涡流，从而引起振动。

2.压力管道安装振动消除措施

2.1改变气柱的固有频率，避免气柱共振。

管道气柱的固有频率取决于管道方式、长度、管径、容器容积的大小和配置位置、支管长度、支管位置、流体种类和温度等。改变管道和容器的尺寸及其配置相对容易，这种方法在工程中应用广泛。

2.2减少气流振动

调整气柱的固有频率，避免气柱共振。气柱的固有频率取决于压力管道安装系统的配管方式、长度、管径、容器容积和配置位置，以及气体的种类和温度。改变管道和容器的尺寸和配置方式，可以改变管道系统中气柱的固有频率。在管道设计过程中，根据工艺流程的需要进行初步管道设计后，应计算并调整管道系统气柱的固有频率，使其与激振频率不重合，以避免气柱共振。

2.3降低脉动压力的强度。本工程在压缩机管路系统中靠近气缸进出口处设置缓冲器，以减少不均匀的脉动压力。另外，孔板是气流阻力元件，是降低现场管道振动的有效方法之一。同时在管道中安装了声学过滤器，控制空气脉动，达到消除振动的目的。

3.切割压力管道安装时，应执行以下操作:

3.1管道切割点的选择。切割作业尽量选择管道系统内10-15m左右的缓冲区，以减少管道切割时振动对管道内不稳定气体和液体的长期影响，从而造成危险。

3.2限制或禁止车辆在管道切割作业区行驶，并设置明显标志。

3.3选择振动小、刀片切割硬的刀片，如XJ-DX系列刀片，可以明显改善管道切割时管道振动的现象。

3.4在管道切割作业中，利用起重设备对管道进行预紧，可以有效降低压力管道安装的应力和管道切割产生的振动。