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為什么管道會發(fā)生振動

發(fā)布時間：2018-09-30 14:41
　　管道系統(tǒng)是由管道、支撐管道的支架和與之相連的各種設備組成的，因此結構十分復雜，且導致系統(tǒng)發(fā)生振動的原因也很多。在通常情況下，由外界施加的機械載荷和內部管道介質的擾動所引起的管道振動是系統(tǒng)的主要振動類型。除了泵或風機等外部動力會成為激勵源誘發(fā)振動之外，內部激勵源，如由于管內介質的流動而產生的復雜作用力，也是振動發(fā)生的原因。管道振動的大小，也就是管道對這些激勵的響應程度，系統(tǒng)設計時的參數取值、布置安裝和實際運行狀況等多方面都會對其產生影響。而且組成管系的各種設備的型號、管道的尺寸大小與走向以及分布情況、管道系統(tǒng)支撐與所受的約束、實際運行狀態(tài)與設計的偏差等因素，都有可能導致管道系統(tǒng)產生振動。
　　通常情況下，管道系統(tǒng)發(fā)生振動主要是由下面四個方面的原因造成的：
　　1.機械系統(tǒng)的動力平衡性
　　與管道系統(tǒng)相連的轉動機械(比如汽輪機組、泵、風機等)的不平衡力過大，以及基礎等設施的設計不當，將使轉動機械本身產生振動，并通過基礎或其他設施傳遞給管道，牽連管道振動。
　　2.管道內部流體流動速度的大小
　　管道系統(tǒng)布置得不合理(比如彎頭太多頻繁改變走向)情況以及管件(比如閥門、孔板)對流體的作用，使介質流場突然改變，會導致管道振動；當流體在管道中流動時，若流速過大并超過某一允許流速時，也可能引起管道內產生“湍流”，導致管道振動。所以在管道的設計規(guī)定中，一般都會根據管道輸送的流體種類、應用場合、管道種類等因素限制管道內流體的允許流速。
　　3.管道內流體的脈動壓力
　　氣流脈動是引發(fā)管道振動的.主要原因。管道內的流體主要通過壓縮機或泵加壓進行，這種加壓方式是周期性的，因此，有可能引起管道內的實際壓力圍繞在平均壓力上下波動，即形成所謂的“脈動壓力”。
　　4.液擊振動
　　輸送液體的管道中，由于生產裝置和生產過程的調節(jié)，常需要啟閉閥門，水泵和水輪機也有可能發(fā)生突然開、停的情況。這種時候，管道內的液體速度就會發(fā)生突然變化。有時還是十分激劇的變化液體速度的變化使液體的動量改變，反映在管道內的壓強迅速上升或下降，并伴有液體錘擊的聲音，這種現象稱為液擊現象，也叫做水錘或水擊。液擊造成管道內壓力的變化有時是很大的，突然加壓嚴重時可使管子爆裂，迅速降壓形成的管內負壓可能使管子失穩(wěn)。液擊還常導致管道振動、發(fā)出噪音，嚴重影響管道系統(tǒng)的正常運行。
 

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