压力管道振动原因分析.ppt
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1、压力管道振动原因分析压力管道振动原因分析精选ppt概述 管道振动是一种常见的现象,严重的振动会加速裂纹扩展,威胁系统的安全运行。在压力管道设计中,分析、研究各种影响管道振动的因素,掌握其对管道破坏的规律,采取一些必要的措施,将管道振动控制在一 定的范围内,为系统安全运行提供保证是十分必要的。精选ppt1、压力管道的振动分析、压力管道的振动分析根据管道振动理论,管道、支架和相连设备构成根据管道振动理论,管道、支架和相连设备构成了一个结构系统,在有激振力的情况下,这个系统了一个结构系统,在有激振力的情况下,这个系统就会产生振动。管道振动分为两个系统:一个是来就会产生振动。管道振动分为两个系统:一个
2、是来自系统外;另一个是系统自身。自系统外;另一个是系统自身。精选ppt1.1来自系统外的振源来自系统外的振源S 1 1.1.1.1.1地震:地震对管道的安全运行有很大的地震:地震对管道的安全运行有很大的影响影响,损坏的程度有多种因素损坏的程度有多种因素,如震级、地质、管如震级、地质、管道材料、管道敷设方向与地震波方向的相对关系、道材料、管道敷设方向与地震波方向的相对关系、连接结构形式等。连接结构形式等。精选ppt1 1.1 1.2.2风力干扰风力干扰 风力干扰会使管道振动风力干扰会使管道振动,大都是非定时的、大都是非定时的、随机性的激振源随机性的激振源,只要管道固定牢固只要管道固定牢固,一般不
3、会引一般不会引起大面积的或十分激烈的管道振动。起大面积的或十分激烈的管道振动。精选ppt1 1.1 1.3.3其它非定时的、随机性的激振源其它非定时的、随机性的激振源 此类非定时的、随机性激振源的干扰会使管此类非定时的、随机性激振源的干扰会使管道振动道振动,排除排除过激的人为因素影响过激的人为因素影响,只要管道固定只要管道固定牢固牢固,一般也不会引起大面积的或十分激烈的管道一般也不会引起大面积的或十分激烈的管道振动。振动。精选ppt1 1.2.2来自系统自身的振源来自系统自身的振源S1.2.1气体固有频率:气体固有频率:由于气体具有可压缩性,由于气体具有可压缩性,当压力高时,体积变小,密度变大
4、,当压力低时,当压力高时,体积变小,密度变大,当压力低时,体积增大,密度变小,气柱具有弹性性质。当管体积增大,密度变小,气柱具有弹性性质。当管内气柱受到干扰,象金属结构一样会发生自由振内气柱受到干扰,象金属结构一样会发生自由振动,其频率称为气柱固有频率。气柱的固有频率动,其频率称为气柱固有频率。气柱的固有频率与气柱性质、绝热指数和气体常数有关。当压缩与气柱性质、绝热指数和气体常数有关。当压缩机运动频率与气柱固有频率,或管道系统的固有机运动频率与气柱固有频率,或管道系统的固有频率相等或相近时,会发生共振。频率相等或相近时,会发生共振。精选pptS1.2.2压压力的力的脉动:压力脉动通常用压力不均
5、匀脉动:压力脉动通常用压力不均匀度度(delta)这个参数加以描述。如以)这个参数加以描述。如以Pm表示压表示压力的平均值,力的平均值,(PmaxPmin)/Pm。例如当压例如当压力为力为320大气压时,若压力不均匀度为大气压时,若压力不均匀度为8%,它在,它在内径为内径为60MM的的90弯管处形成的激振力幅值可达弯管处形成的激振力幅值可达5020N。对于一个复杂的空间管道系统,会有多。对于一个复杂的空间管道系统,会有多处变截面和拐弯的地方,这些部位都将分别受到处变截面和拐弯的地方,这些部位都将分别受到大小方向不同,相位各异且随时间而变化的力的大小方向不同,相位各异且随时间而变化的力的作用。作
6、用。精选ppt左左图示出了活塞式压缩机的PV曲线。示出了膨胀、吸气、压缩、排气四个阶段的压力变化规律。造成吸气管和排气管内气体压力发生波动,引起振动。压力波动的大小用压力不均匀度表示:精选pptS1.2.3液击振动。液击振动。S管道内的流体压力迅速上升或下降,并伴有液体的锤击声音,这种现象就叫液击。液击造成管道内的压力产生很大变化,突然压力升高可使管子爆裂,突然降压可形成管内负压可使管子失稳。液击还导致振动、发出噪音、严重影响管道系统的正常运行 精选ppt1.2.4机械固有频率。管系是连续弹性体,存机械固有频率。管系是连续弹性体,存在结构固有频率。在结构固有频率。1.2.5管道内流体流速过快,
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