某油田技術(shù)改造項目共包括三組(6臺)往復(fù)式壓縮機。現(xiàn)場開車過程中,兩臺合成氣壓縮機及其附屬管線產(chǎn)生較大振動。
1. 現(xiàn)場分析
通過對現(xiàn)場情況的分析和研究,確定了造成合成氣壓縮機工藝管線振動的主要原因。
①. 壓縮機緩沖罐容積偏小,緩沖效果不明顯,導(dǎo)致氣體介質(zhì)壓力脈動較大。
②. 壓縮機的相關(guān)管線管徑偏小,導(dǎo)致氣體流速過大,振動加劇。
③. 個別管架的結(jié)構(gòu)形式和生根位置存在不合理之處。
2. 采取措施
①. 限制流速,降低壓力脈動。首先應(yīng)要減小振源振動,在壓縮機管道的適當(dāng)位置安裝減振孔板,并對振動較大的管線進行局部擴徑,以降低氣體介質(zhì)的流速。
②. 優(yōu)化管線走向,增加管線剛度。壓縮機進出口管線存在一些補償彎,導(dǎo)致管系柔性增加,不利于減振。對各級進出口管線進行了應(yīng)力分析,在保證壓縮機管口荷載不超出允許值的前提下,對壓縮機某入口管線采取擴徑措施,盡量減少彎頭數(shù)量,使壓縮機進出口管線短而直,由于采用直管連接能減少氣體流向的變化,降低因氣流方向改變而轉(zhuǎn)變?yōu)檎駝拥臋C械能,從而起到減振的效果。
③. 合理選擇管架生根位置,增加管架剛度?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分管架生根在鋼結(jié)構(gòu)上,而鋼結(jié)構(gòu)又與廠房結(jié)構(gòu)連為一體,這樣振動很容易通過鋼結(jié)構(gòu)傳遞給其他不發(fā)生振動的管線甚至整個壓縮廠房。針對以上問題,將管架改為在地面上設(shè)置的,有獨立基礎(chǔ)的支架,選擇較大截面積型鋼,重點位置的減振支架增加斜撐以增強剛度,達(dá)到了很好的抑振效果。
④. 管系動態(tài)分析,避免共振現(xiàn)象。用Caesar II軟件對全部壓縮機管線系統(tǒng)進行了分析,計算出了管道系統(tǒng)的各階頻率,并且通過對管道走向、管架位置和形式的調(diào)整與優(yōu)化,使整個管系各階頻率大于激振力頻率的1.5倍,并滿足了不等于激振力頻率整數(shù)倍的要求,避免了共振現(xiàn)象的出現(xiàn)。