LNG装车撬流量调节阀振动原因探析
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2016年9月LNG工厂管道振动原因及解决办法——以泰安昆仑液化天然气有限公司为例徐恪李玉良孙常梅(泰安昆仑液化天然气有限公司,山东泰安271022)摘要:流体机械管道振动现象在很多行业非常普遍,管道振动剧烈会严重影响正常的安全生产,因此对该项目的研究显得格外重要。
关键词:LNG工厂;压缩机;振动;管道在石油化工及工矿企业中,广泛的使用管道输送流体。
管道振动非常普遍,特别是使用压缩机的场所。
管道的振动常常会影响正常的生产运行,有时甚至会导致事故的发生。
本文所述LNG工厂,压缩机管道振动非常严重,办公楼都能感受到强烈的振动,导致无法提高工作压力,严重影响了正常的生产。
无奈之下,该公司领导只能降低负荷生产。
1管道振动的原因压缩机、管道、管道支架等设备构成了一个机械结构系统,引起该系统振动的原因很多,归纳起来可以分为流体脉冲、机体自振、共振三个方面。
1.1流体脉冲往复式压缩机间歇性的吸气排气过程中产生的气柱振动是振动的主要原因。
在往复式压缩机吸气、排气的过程中,出入口管路中的气流压力和流速会产生间歇性的变化,这就形成了气流脉冲。
气体在管路中形成的气柱有质量和弹性,受胁迫后会产生受迫振动,振动的结果表现为压力脉冲。
1.2机体自振压缩机自振主要发生在压缩机附近管道,一般有两种原因,一是压缩机自身振动带动附近管道一起振动;二是压缩机主体动平衡欠佳,机器振动带动压缩机基础振动,管道支架基础与压缩机基础相连,从而导致管道基础振动。
1.3共振共振可以分为两类:一是气柱共振;管道中的气柱相当于一个和弹簧类似的振动系统,具有一系列的振动频率,当压缩机的固有频率与某阶固有频率相近时,系统就会产生对应该阶频率的共振。
二是管道机械共振;产生脉冲的气柱遇到弯头、阀门、孔板等元件就会形成振动,当弯头、元件的振动频率与气柱频率相近时,就会形成共振,从而导致振动更加强烈。
2管道振动机理管道振动是机械振动的一个特殊类型。
以管道作为媒介输送流体,压缩机提供输送动力。
电动调整阀震动的原因及解决方法电动调整阀的震动通常分为两种状态,一个是电动调整阀的整体震动,即整个电动调整阀在管道或基座上频繁抖动。
另一个是电动调整阀阀芯的震动,这从阀杆上下频繁的移动可看出,以下就这两种震动原因及其处理措施分析如下、电动调整阀整体震动。
1、阀芯震动有时被测流体的流速急剧加添,使电动调整阀前后差压急剧变化,当超过阀的刚度时,阀的稳定性就变差,这也会引起整个电动调整阀产生严峻震动。
但这种震动不愿定就是阀的开度小造成的。
这种震动通常伴有刺耳的尖叫声。
电动调整阀的稳定性差,一旦有内部或外部不平衡力的干扰且超过了电动调整阀的刚度时,且电动调整阀本身又不具备消退这种干扰的气力,便产生了震动。
此时需要增大电动调整阀的刚度,如将20~100KPa的弹簧,或加添其工作的稳定性,是有确定好处的。
调整型防爆电动法兰球阀2、电动调整阀的磨擦力太小,如电动调整阀的填料装得太少,或压盖没拧紧,外界输入信号有微小的变化或飘移,会立刻传递给阀芯,使阀芯震动,并发出咯咯的响声。
相反,如电动调整阀的磨擦力太大,如填料装得太多,压盖又拧得太紧,或填料函老化、干枯,则在小信号时动作不了,信号大时一经动作又产生又产生过头的现象,会使电动调整阀产生迟滞性震动,震动曲线貌似呈方形波。
碰到这种情形,应当减小电动调整阀相应部分的阻尼来解决,如更换填料等。
综上所述,依据实践阅历笔者诊断,在通常情形下,阀芯的震动对被测流体的影响总是大于整个电动调整阀震动对被测流体影响的,并且阀芯震动原因及防备措施总要比整个电动调整阀震动原因及防备措施简单。
实践中又可以看出,这两种震动的原因也不行能分得那么清,有时也是混杂交织在一起的。
电动调整阀震动的处理方法:1、加添刚度对震动和略微震动,可增大刚度来消退或减弱,如选用大刚度的弹簧,改用活塞执行机构等方法都是可行的。
2、加添阻尼加添阻尼即加添对震动的摩擦,如套筒阀的阀塞可接受"O'形圈密封,接受具有较大摩擦力的石墨填料等,这对消退或减弱略微的震动还是有确定作用的。
石油石化机械调节阀振动现象与预防对策石油石化行业是现代工业中不可或缺的一部分,而机械调节阀作为石油石化设备中的重要组成部分,其性能和稳定性对整个工艺系统的运行起着至关重要的作用。
然而在实际生产中,机械调节阀振动现象时有发生,给工艺系统带来了一系列问题,因此需要预防对策来解决这一问题。
本文将结合石油石化行业的实际情况,从机械调节阀的振动现象出发,探讨其产生原因和可能的解决方案,希望能对相关行业人士有所启发。
一、机械调节阀振动现象的原因分析1.1. 流体压力脉动引起的振动在石油石化装置中,流体压力脉动往往是机械调节阀振动的主要原因之一。
当流体通过管道、泵等装置时,由于设备自身的运行不稳定性或者管道设计的不合理,都会导致流体产生压力脉动,而机械调节阀作为流体流动的控制装置,受到压力脉动的影响,从而产生振动现象。
1.2. 机械调节阀本身结构问题机械调节阀作为流体控制装置,其本身结构的设计和制造质量也会直接影响其振动情况。
阀门杆的刚度和弯曲程度、阀座的尺寸和形状、密封面的平整度等,都可能成为机械调节阀振动的隐患。
1.3. 控制系统的不稳定工业生产中的控制系统往往是由传感器、执行机构和控制器等组成,如果控制系统本身存在设计或者运行问题,都会导致机械调节阀振动。
控制器的参数设置不合理、传感器误差过大、执行机构的响应速度不够等都可能引起振动问题。
2.1. 优化流体管道和泵的设计为了减少流体压力脉动对机械调节阀的影响,可以对流体管道和泵的设计进行优化。
合理的管道布局、增加支撑和固定设施、选择合适的泵等措施都能有效地减少流体压力脉动。
为了降低机械调节阀的振动,可以对其结构进行优化和提高制造质量。
采用高强度、高刚度材料制作阀门构件,精密加工阀座和密封面,提高阀门的密封性和稳定性,都能有效地减少振动问题。
控制系统是机械调节阀正常运行的关键,因此需要对控制系统进行完善。
合理设置控制器参数,校正传感器误差,提高执行机构的响应速度,都能有效地稳定控制系统,从而降低机械调节阀的振动。
调节阀出现震荡的原因有哪些调节阀的阀位大幅波动时为了达到工艺要求,被迫采用人工摇动该阀手轮进行机械限位操作。
由于阀门尺寸大、差压高,操作手轮不但费时费力,而且震荡失控造成蒸汽管网压力大幅波动对关键设备影响极大;另外,当压缩机意外停车时,该阀会因被限位无法作出应急响应,存在引发相关事故的潜在风险。
可在阀体内圆筒里由导轨引导沿管路中心作轴向运动,因而改变流道面积,以实现调节流量及减压功能。
与管道的连接形式为法兰联接,法兰连接尺寸、结构长度符合相应GB的要求。
为了查找调节阀大幅波动的原因,对于可能影响到阀位稳定性的气动元器件,均先后进行了检查试验,有的还采用更换新备件来观察效果。
凡是涉及动作灵敏度的调整点,都通过正、反向调整使其保持在有利于稳定的位置。
在静态阀位试验时可以看出阀门跳变已明显趋缓,但使用时仍无法消除震荡现象。
经过多次调整阀门定位器与其所属附件,均未消除阀位震荡现象,因而问题的焦点集中到阀门内部。
由阀门处确定除非内件损坏或者有异物卡在阀芯与阀座之间,否则不会出现震荡情况。
首先利用停车机会解体阀门检查,取出阀芯观察,虽然能看到因管道内少许焊渣造成的纵向划痕,但不是点状分布,而且划痕不深,不足以引发卡涩导致阀位震荡。
然后对照图纸检查了所有部件的安装位置,没有发现任何错误。
为排除划痕的影响,在不改变原有结构的前提下,把阀芯与定位套接触的有划痕的位置用车床切削掉0.5mm,既去掉了多数划痕,也可以有效地减小阀芯运动时的摩擦力。
猜测阀位震荡是由于阀门内部结构导致,以纵向中心分割线为界。
当阀位开度在45%~100%时,阀芯密封面上的凸台位于入口蒸汽经级笼套减压后的空间内,在此范围内阀芯运动很顺畅。
而当阀芯密封面上部的凸台进入到加强降噪笼套内部,此时凸台上下必然因流体压力不同增加新的差压,该差压的数值根据套筒孔径推算很可观。
出现震荡问题时可将原设计的半截加强降噪笼套长度延长至覆盖全行程范围,该方案基于保持并加强降噪设计,不会影响调节阀的所有性能。
石油石化机械调节阀振动现象与预防对策石油石化工业是国民经济中重要的行业之一,其机械设备中的调节阀是工艺自动化的关键元件之一,直接影响着生产过程的稳定性和质量。
然而,随着市场需求的不断提高,各类新型石油石化机械调节阀也越来越复杂,其振动问题逐渐凸显。
振动是指调节阀在运行过程中出现的明显机械波动,可分为低频振动和高频振动两种。
低频振动是指频率在10-100Hz范围内的振动,常常由于系统失稳或固有频率接近外界激励频率造成;高频振动则是指在100-1000Hz以上的振动,常常与流体动力引起的共振有关。
低频振动的预防措施:1. 增加系统稳定性。
通过调整或加强系统支撑、操作手法、自动控制等手段,提高系统的稳定性,防止因系统失稳引起低频振动。
2. 增加阀门刚度。
阀门刚度越大,自然频率越高,系统失稳的可能性越小。
因此应选用刚度大的材料,并合理设计阀门结构。
3. 增加摩擦阻尼。
增加摩擦阻尼可以降低系统的振荡灵敏度,减小振幅。
常用的方法有在支撑面上加润滑剂、提高密封副的摩擦系数等。
4. 改变弹性系数。
改变弹性系数可以改变系统的固有频率,满足运行要求。
可选用软化材料填充阀门内部空腔,并优化波纹管的设计。
1. 改善流道结构。
设计科学的流道结构能够使流体流动的方向和速度更为合理,减小因流体激励引起的振动。
2. 建立流体阻尼。
通过在管道中添加合适的介质或安装限流器等手段,增加介质的流阻,从而增加系统的阻尼。
3. 加强支撑。
增加支撑件的刚度,增大接触面积,提高支撑地面的平整度等手段,有助于降低振动的幅值。
4. 减小间隙。
间隙会引起流体的涡流运动,从而引起振动。
可采用密封件、止回阀等手段来减小间隙。
总之,针对不同类型的石油石化机械调节阀振动问题,需要分析原因并采取相应的预防措施。
通过加强设计、改变材料性能、优化结构、完善制造工艺等途径,可以避免振动问题对生产过程的影响,提高设备的可靠性和稳定性。
调节阀50种常见故障及处理方法(堵塞、外泄、振动、噪音大、稳定性差与提高使用寿命等)目录总则 (4)提高寿命的方法 (6)大开度工作延长寿命法 (6)减小s增大工作开度提高寿命法 (6)缩小口径增大工作开度提高寿命法 (7)转移破坏位置提高寿命法 (7)增长节流通道提高寿命法 (7)改变流向提高寿命法 (8)改用特殊材料提高寿命法 (8)改变阀结构提高寿命法 (9)减小行程以提高膜片寿命法 (9)调节阀经常卡住或堵塞的防堵(卡)方法 (9)清洗法 (9)外接冲刷法 (10)安装管道过滤器法 (10)增大节流间隙法 (10)介质冲刷法 (11)直通改为角形法 (11)调节阀外泄的解决方法 (11)增加密封油脂法: (11)增加填料法: (12)改变流向,置P2在阀杆端法: (12)采用透镜垫密封法: (12)更换密封垫片: (13)对称拧螺栓,采用薄垫圈密封方法: (13)增大密封面宽度,制止平板阀芯关闭时跳动并减少其泄漏量的方法: (13)调节阀振动的8种解决方法 (14)增加刚度法: (14)增加阻尼法: (14)增加导向尺寸,减小配合间隙法: (14)改变节流件形状,消除共振法: (14)更换节流件消除共振法: (15)更换调节阀类型以消除共振: (15)减小汽蚀振动法: (16)避开振源波击法: (16)调节阀噪音大的解决方法 (16)消除共振噪音法 (16)消除汽蚀噪音法 (17)使用厚壁管线法 (17)采用吸音材料法 (17)串联消音器法 (18)隔音箱法 (18)选用低噪音阀 (18)调节阀稳定性较差时的解决办法 (19)改变不平衡力作用方向法 (19)避免阀自身不稳定区工作法 (19)更换稳定性好的阀 (19)增大弹簧刚度法 (20)降低响应速度法 (20)调节阀其它故障处理 (20)改变流向,解决促关问题,消除喘振法: (20)防止塑变的方法 (21)解决塑变引起阀故障的方法 (21)增加密封油脂法 (21)克服流体破坏法 (22)克服流体产生的旋转力使阀芯转动的方法 (22)调整蝶阀阀板摩擦力,克服开启跳动法: (23)总则1. 阀体内壁,对于使用在高压差和腐蚀性介质场合的调节阀,阀体内壁经常受到介质的冲击和腐蚀,必须重点检查耐压,耐腐的情况。
调节阀振动的特性及热力学分析调节阀是工业中常用的控制设备,其主要功能是调节、控制和保护流体介质的流量、压力和温度。
然而,在实际使用过程中,我们常常会遇到调节阀振动问题,这会严重影响设备的正常运行,并可能引发故障。
因此,了解调节阀振动的特性以及进行热力学分析,对于解决振动问题、提高设备的稳定性和可靠性具有重要意义。
调节阀振动的特性是指调节阀在运行过程中产生的振动现象的表现形式。
通常情况下,调节阀的振动主要包括以下几种类型:流固耦合振动、流固耦合自激振动、流体弹性振动和机械振动。
流固耦合振动是指流体介质与调节阀的振动相互作用所产生的现象;流固耦合自激振动是指流体介质与调节阀振动形成闭环反馈,产生自激振动的现象;流体弹性振动是指流体介质在通过调节阀时所产生的流固耦合振动现象;机械振动则是由调节阀本身的结构和运行方式所引起的振动。
为了解决调节阀振动问题,我们需要进行热力学分析。
热力学分析是通过热力学原理和方法来分析调节阀振动的原因和机理,从而找出解决问题的途径。
热力学分析主要包括以下几个方面:首先,需要对调节阀的内部流体力学特性进行分析。
流体力学特性包括流体介质的流速、流量、压力和温度等参数,以及流体介质在管道中的流动形式。
通过分析流体力学特性,可以找出调节阀振动的原因,并确定采取何种措施来解决振动问题。
其次,需要对调节阀的结构特性进行分析。
调节阀的结构特性包括阀体、阀门、阀座和密封装置等部件的材料、形状和尺寸等参数。
结构特性对于调节阀的振动稳定性和可靠性具有重要影响。
通过热力学分析,可以找出调节阀结构存在的问题,并进行相应的改进。
同时,还需要对调节阀的工作过程进行分析。
调节阀的工作过程主要包括启闭过程和调节过程两个阶段。
在热力学分析中,我们需要重点分析调节过程中流体介质的动态特性,以及调节阀所产生的振动现象。
通过分析调节过程中的振动特性,可以找出阀门的振动原因,并采取相应的措施来改善振动效果。
最后,可以通过数值模拟和实验验证等手段,对热力学分析结果进行验证和修正。
气动调节阀出现波动振荡或振动的原因及处理方法1.阀门失调:阀门的失调是最常见的波动、振荡或振动的原因之一、失调可能是由于阀门安装不当、内部部件磨损或粘附造成的。
处理方法包括重新调整阀门的位置和方向,更换磨损的部件或清洁粘附的部件。
2.阀门带宽不当:阀门的带宽是指流量变化与阀门位置变化的比率。
如果阀门的带宽不当,就可能导致波动、振荡或振动。
处理方法包括调整阀门带宽,使其适应实际流量需求。
3.空气源压力不稳定:气动调节阀通常使用空气作为动力源。
如果空气源的压力不稳定,就可能导致阀门波动、振荡或振动。
处理方法包括检查和调整空气源的压力,确保其稳定。
4.管道震荡:管道震荡是由于流体在管道中流动引起的机械振动。
这种振动可能会传导到气动调节阀,并导致波动、振荡或振动。
处理方法包括增加管道的刚度和稳定性,减少流体的速度和压力,或使用吸振器减震。
5.控制系统失效:控制系统的失效可能导致气动调节阀波动、振荡或振动。
处理方法包括检查和修复控制系统中的故障,确保其正常工作。
6.阀门内部部件磨损或粘附:阀门内部部件的磨损或粘附可能会导致阀门的工作不稳定,从而引起波动、振荡或振动。
处理方法包括定期检查和更换磨损的部件,清洁粘附的部件。
7.过大的媒体压力差:如果气动调节阀在过大的媒体压力差下工作,可能会导致波动、振荡或振动。
处理方法包括减小媒体压力差,或采用耐高压的阀门。
总之,波动、振荡或振动对气动调节阀的正常运行会带来一系列问题。
为了解决这些问题,需要仔细分析可能的原因,并采取相应的处理方法。
定期维护和保养气动调节阀也是非常重要的,以确保其正常工作和长期稳定性。
lng储罐卸车撬和汽化调压计量撬控制原理【引言】LNG(液化天然气)储罐卸车撬和汽化调压计量撬是现代工业领域中关键的设备。
它们在LNG行业中起着至关重要的作用,是实现LNG储运系统的关键环节。
本文将重点介绍LNG储罐卸车撬和汽化调压计量撬的工作原理及功能,以及它们在LNG行业中的应用。
【一、LNG储罐卸车撬的工作原理及功能】LNG储罐卸车撬主要由悬臂式卸油臂、转管、阀门、计量仪表等组成。
其工作原理如下:当卸车将液化天然气输送到LNG储罐时,悬臂式卸油臂通过转动连接到转管上,实现液化天然气的输送。
卸车撬上的阀门起到流量控制的作用,通过对阀门的调整,可以控制液化天然气的流动速度和流量大小。
计量仪表用于对液化天然气进行计量,确保卸车过程中的准确度和安全性。
LNG储罐卸车撬的功能主要包括:1. 输送液化天然气:通过悬臂式卸油臂和转管,将液化天然气从卸车运输到LNG储罐,确保供应链的畅通。
2. 流量控制:通过撬上的阀门,对液化天然气的流动进行调控,满足不同场景下的需求。
3. 计量准确:通过计量仪表,对卸车过程中的液化天然气进行准确计量,确保安全可靠。
【二、汽化调压计量撬的工作原理及功能】汽化调压计量撬主要由调压装置、燃烧器、计量仪表等组成。
其工作原理如下:当储罐中的液化天然气需要用于供应热力或作为燃料时,汽化调压计量撬将液化天然气经过调压装置进行压力调整,然后通过燃烧器进行燃烧,释放出热量或用于动力驱动。
同时,计量仪表对汽化后的天然气进行准确计量。
汽化调压计量撬的功能主要包括:1. 汽化调压:通过调压装置,将高压液化天然气调整至适宜的压力,以供应热力或作为燃料使用。
2. 燃烧释能:经过调压后的液化天然气通过燃烧器进行燃烧,释放出热量或用于动力驱动。
3. 计量准确:通过计量仪表,对汽化后的天然气进行准确计量,确保用量及质量的精确分析。
【三、LNG储罐卸车撬和汽化调压计量撬的应用】LNG储罐卸车撬和汽化调压计量撬广泛应用于LNG行业。