Вибрации трубопроводов. Причины колебаний трубопроводов. Собственные частоты колебаний трубопроводов. Экспериментальные исследования колебаний трубопроводов нагнетательных установок, страница 17

Колебания компрессоров, коллектора, приемного трубопровода и продольные колебания нагнетательных трубопроводов происходили с основной частотой f₀ —5,5 Гц. Поперечные колебания нагнетательных трубопроводов и пульсации воздуха в них происходили с частотой второй гармоники — 11 Гц. Пульсации же воздуха в коллекторе происходили с частотой второй и четвертой гармоник— 11 и 22 Гц.

Уменьшение амплитуды колебаний всей системы было достигнуто установкой дополнительных опор, регулируемых по высоте (рис. 7.24). Регулируемые трубные опоры могут иметь широкое применение во всех случаях, где основанием под фундаменты служит грунт, подверженный значительной осадке.

При использовании общих опор для ряда трубопроводов разного диаметра расстояние между опорами устанавливается по наименьшему трубопроводу.  Для увеличения расстояния между опорами в этих случаях допускается крепление трубопровода малого диаметра к трубопроводу большого диаметра.

Для двух и более трубопроводов рекомендуется применять жесткие железобетонные и более низкие общие опоры.

Компенсационные колена следует располагать по возможности горизонтально, ближе к поверхности земли, обеспечив их подвижными опорами. Для уменьшения изгибающих напряжений в трубопроводах на всех трудных участках (фланцы, задвижки и т.п.) необходимо предусматривать дополнительные опоры.

Направление оси трубопровода должно изменяться при максимально возможном радиусе кривизны.

Все повороты присоединенных трубопроводов и их сопряжения с коллекторами следует осуществлять только по плавным кривым. Для гашения вибраций трубопроводов, возникающих от неуравновешенных сил инерции машин, на опорах трубопроводов рекомендуется ставить демпфирующие прокладки.

Неудовлетворительные конструкция и качество металла анкерных болтов и их заливка приводят к повышенным вибрациям агрегата, вытягиванию и разрыву болтов. Следует устанавливать болты из стали  45 после закалки  ее и высокого отпуска (т.е. отпуска при температуре 550 – 600 °С в течение 1,5 ч), что должно обеспечить качественную структуру стали при пределе прочности 60 - 70

кг/мм² и ударной вязкости 8 кг/см².С целью замены их при поломке или чрезмерном вытягивании анкерные болты необходимо заделывать в фундамент при помощи анкерных плит в незаливаемых колодцах.

7.7. Трубные компенсаторы

Компенсация температурных и механических деформаций трубопроводов нагнетательных установок имеет важное значение при рациональном проектировании компрессорных и насосных станций.

Компенсаторы служат для предотвращения чрезмерных напряжений в стенках труб, а также для предупреждения расстройства фланцевых и других соединений. Температура газа после компрессии составляет 100° С; перекачка продуктов по трубопроводам нередко происходит при достигающей  температуре 500 °С.

Температурные компенсаторы могут значительно смягчать колебания трубопроводов; более того, колебания трубопровода, возникающие от пульсирующего потока, при отсутствии компенсаторов, могут передаваться тем же путем нагнетательным установкам. На одном крупном комбинате такие колебания трубопровода привели к тяжелой аварии мощной компрессорной установки.

Различают следующие основные типы компенсаторов: П-образные, лирообразные, линзовые, сальниковые.

Линзовые и сальниковые компенсаторы на коммуникациях нагнетательных установок ввиду опасности течи применяют редко и только при низком давлении (не более 13 атм).