汽水管道振动的原因分析及解决方法研究.pdf

汽水管道振动的原因分析及解决方法研究--第1页

汽水管道振动的原因分析及解决方法研究

摘要：汽水管道在运行过程中会出现管道振动的情况，然而这种管道振动对

于整个系统是不利的。本文主要针对汽水管道振动产生的原因进行分析探究，同

时针对振动的原因提出了相关的解决措施。

关键词：汽水管道、管道振动、原因分析、解决方法

一、前言

振动是汽水管道系统运行中的一种常见现象，管道的剧烈振动可能导致管道

系统及相关附件产生损坏及功能失效，管线长期受到振动影响会产生局部的集中

应力。长时间的大幅度振动可能造成管道局部发生疲劳破坏，并对连接的设备产

生附加推力，而造成管道连接设备的损害甚至严重的会影响整个系统安全运行。

二、汽水管道中常见的振动

1、介质汽化导致管路振动

以水为介质，当水泵入口温度高于入口压力下的饱和温度时,以及出口流量

小于泵的最低流量时,介质水即要产生汽化。泵汽化时泵出口压力、流量下降或

晃动，泵体及管道发生噪声和异常振动泵电机电流下降晃动。当泵发生汽化时，

应立即停运故障泵启动备用泵。并做以下检查:

（1）检查泵在低负荷运行时在循环管路是否畅通，其给水流量是否大于泵

的最小流量，避免介质在泵内长期磨擦发生汽化。

（2）检查给泵入口的进口温度、压力是否符合设计要求，滤网是否堵塞,

避免由于进口压力过低造成汽化。

（3）检查泵吸入口高度是否符合设计要求，是否满足泵所要求的必须汽蚀

余量高度要求。

2、汽液两项流引起的管道振动

在运行时管道内存在着大量气体，如不能及时排出，则降低管道有效流通面

积，阻碍液体的正常流动，在气体发生爆破时对管道产生汽蚀冲击，引起管道振

动。当压力管道的阀门突然关闭或开启时,当水泵突然停止或启动时,因瞬时流速

发生急剧变化引起液体动量迅速改变,而使压力显著变化，还会发生水击现象。

3、支吊架设计不良

汽水管道振动的原因分析及解决方法研究--第1页

汽水管道振动的原因分析及解决方法研究--第2页

支吊架设计安装不良主要表现在其布局不合理，管系受力不均匀，弹性支吊

的弹簧未调整好,固定支架布置不合理。[[1]谷敬泽：《汽水管道支吊架问题分析

及调整措施》，《河北电力技术》，2006年04期][1]在机组运行期间或大、小修要

对支吊架进行全面检查,防止因为支吊架设计、布置或本身的缺陷，造成管系小

振动演变成大振动。

三、振动的形成

1、振动形成的原因

管道内流动的介质性质不同对管道的作用力也不同。如果管内流体为不稳

定，流体就有可能成为管道的振源，气液两相流可能引起管道振动，气液两相流

就当存在与外界的热交换时，流体吸热或散热浮气液比发生变化在局部产生流体

冲击。尤其是存在向外散热的情况时，流体中的介质蒸汽可局部冷凝其体积在瞬

间产生很大的变化，附近液流高速移动占据这个空间形成冲击引起振动。气液两

相流形态复杂，各处不完全相同形成多种流型。这样各处的密度不完全相等，在

流体流动方向发生变化的地方会产生冲击力而引起振动。

电厂庞大复杂的管道系统最重要承载部件，是各种形式的支吊架。支吊架的

性能好坏、承载合理与否直接影响到电厂管道乃至整个机组的安全运行。汽水管

道振动的破坏力大部分作用在与之连接的支吊架上，支吊架发生故障而失去作用

则会加剧管道的振动。

2、汽液两相流

由两种态的物质组成的两相体系的流动问题就称为两相流，与管道振动关系

密切的两相流主要是气态与液态的两相流。尤其是伴有相变的两相流，如处于饱

和状态的两相