鄧強 荊鵬 王小紅

摘 要：蘇里格開發(fā)模式主要是以低壓集氣增加集輸為主。通過往復(fù)式天然氣壓縮機進行增壓，將天然氣進行集輸。天然氣壓縮機作為生產(chǎn)運行的核心設(shè)備，其地位就顯得格外重要。然而天然氣壓縮機運行過程中會因受到氣流脈動而發(fā)生天然氣壓縮機的振動，這些振動對于天然氣壓縮機來說是不利的。因此本文主要分析天然氣壓縮機的振動，并針對這些振動提出相應(yīng)的應(yīng)對解決措施。

關(guān)鍵詞：天然氣壓縮機;增壓集輸;振動;解決措施

一、天然氣壓縮機的主要振動

（1）管道振動

當壓縮機受到氣流脈動性沖擊，在天然氣管道的彎頭處、閥門處則會出現(xiàn)比較大的激振力，在激振力的作用下會使得壓縮機上的管道發(fā)生周期性的振動，并產(chǎn)生一定位移。如果激發(fā)頻率與管道內(nèi)氣體脈動頻率及振幅近乎相同時，那么就會使得管道產(chǎn)生激烈的共振，從而使得管道不能正常使用。

（2）壓縮機振動

壓縮機各個部位相互影響，在生產(chǎn)運行過程中壓縮機的各個部分構(gòu)成一個完整的系統(tǒng)。設(shè)備基礎(chǔ)、設(shè)備本體、輔助設(shè)備之間的連接不否緊固。例如設(shè)備基礎(chǔ)與壓縮機系統(tǒng)的連接是否存在問題，基礎(chǔ)澆筑是否存在問題等。

二、天然氣壓縮機振動的危害

（1）對設(shè)備本身的危害

振動對于動設(shè)備來說是不可避免的，根據(jù)設(shè)備工作狀態(tài)判斷其振動是否正常。當壓縮機在正常工作狀態(tài)條件下產(chǎn)生與其當前生產(chǎn)運行狀態(tài)不符的振動情況，那么這樣的振動對于壓縮機來說是不利的，若該類振動不能夠及時被消除，那么久而久之則會造成壓縮機發(fā)生故障。一般情況下，我們允許正產(chǎn)范圍內(nèi)的振動，但是振動幅度過大且超出了一定的振幅范圍，那么就應(yīng)該采取振動抵消措施，若不能夠抵消超出范圍的振動，則會對壓縮機造成影響，導(dǎo)致壓縮機不能正常運行。因此，巡檢人員一定要注意對壓縮機本體振動的巡視與檢查，并且判斷評估其振動狀況，從而做到早預(yù)防，早介入。

（2）對設(shè)備基礎(chǔ)帶來的危害

壓縮機的振動會造成設(shè)備基礎(chǔ)的損害。第一，振動會進一步影響土的動強度，我們所說的土的動強度就是在某一動荷作用下形成的指定破壞所需要的動應(yīng)力。振動次數(shù)與破壞應(yīng)力的不同所形成額動強度也不相同。靜力狀態(tài)下由于受到天然氣壓縮機振動頻率、波形等的影響，將給土的動強度帶來影響，進而導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生位移;其二，影響土的動承載性。土的動承載性會在動荷載的作用下出現(xiàn)被破壞的情況，而由于天然氣壓縮機在振動時便會產(chǎn)生較強的運動荷載，這時就會給土的承載性能帶來影響，甚至出現(xiàn)基礎(chǔ)變形、沉陷、位移的情況。[1]

（3）對人員帶來的危害

振動是互相傳遞的，當壓縮機發(fā)生劇烈振動，在同一環(huán)境下對人而言也會受到不同程度的影響。當壓縮機出現(xiàn)整個系統(tǒng)的振動，那么巡檢人員處于該環(huán)境內(nèi)則會感受到振動，此時人體在生物學(xué)、物理學(xué)效應(yīng)的影響下，其呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及骨骼等都將遭受一定的影響與危害;另外劇烈的振動會進行傳遞，并且大量的噪音會對人得聽覺系統(tǒng)造成損傷，使得人的判斷力，思想活躍度下降，致使人員在進行設(shè)備操作時的誤操作率增加。

三、天然氣壓縮機振動的對策

（1）增加緩沖器

新增緩沖器來進一步降低壓力脈動，緩沖器的主要原理是利用緩沖器進行能量的儲存。如進氣緩沖器能夠限制從氣缸上游來的放射壓力波進入進氣管道;而排氣緩沖器則可以限制返回的反射波進入氣缸，以及限制壓力波進入排氣管道。增加緩沖器在某種程度降低了氣體的脈動沖擊，也從另一方面降低了壓縮機各管線的振動。如何將緩沖器消振效果達到最好，這主要取決于緩沖器容積的大小和位置是否足夠靠近氣缸。安裝在氣流脈動發(fā)源處，即靠近壓縮機氣缸處的緩沖器是簡單而有效的減振措施，另外為了取得更好的減振效果，緩沖器的容積應(yīng)盡可能大一些。

（2）孔板減振

如果緩沖器無法設(shè)置在靠近氣缸的部位時，且緩沖器起到的緩沖消振作用不是特別明顯時。我們可以采取增加孔板的方式進行減振。主要是通過在緩沖器法蘭處安裝恰當尺寸的孔板可以把管道內(nèi)的氣流由駐波變?yōu)樾胁?，從而降低氣流壓力的不均勻度，以增強緩沖效果，達到減振的目的。[2]

需要注意的是孔板的安裝位置，孔板應(yīng)該安裝在足夠大的容器進、出口法蘭處。其原因主要是當孔板安裝在距離容器較遠的地方時是無法形成無反射的條件，此時的孔板相當于一個單純的局部阻力元件，此時孔板并不能起到良好的消振作用。因此要進行消振就必須緩沖罐與孔板一起使用。

（3）新增固定支承減振

為了防止管道振動，合理布置管道支撐，從而進一步減小管道振動。在壓縮機管道布置之初應(yīng)該做到沿地面鋪設(shè)，這樣有利于管道支撐，另外要建設(shè)管道彎頭設(shè)置，從而減少激振力的作用。在支撐設(shè)置過程中，應(yīng)當保證各支架之間的跨度一致，另外應(yīng)該采用防振管卡或者固定支架;針對支架應(yīng)該單獨設(shè)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)的設(shè)置盡量避免固定在壓縮機本體基礎(chǔ)上或者壓縮機廠房的梁柱上。

（4）調(diào)整基礎(chǔ)的參振質(zhì)量

第一，使用聯(lián)合基礎(chǔ)。通常來說，使用聯(lián)合基礎(chǔ)會使基礎(chǔ)的質(zhì)量和基礎(chǔ)的抗彎剛度同時提高，但是基礎(chǔ)質(zhì)量的提高幅度要低于基礎(chǔ)抗彎剛度提高的幅度。所以，聯(lián)合基礎(chǔ)的固有頻率一般都高于單獨基礎(chǔ)。對于頻率振動比較低的天然氣壓縮機，就可以使用聯(lián)合基礎(chǔ)提高基礎(chǔ)的固有頻率，以此來有效的避開共振區(qū)域。第二，充分利用混凝土地坪和土釘樁，通過對基礎(chǔ)的轉(zhuǎn)動剛度以及抗壓剛度的提高，以此來降低基礎(chǔ)振動的位移和振動的速度，但是需要注意的是因為基礎(chǔ)參振質(zhì)量的增加，一定要嚴格的按照動力計算分析以及實驗的結(jié)果來對基礎(chǔ)自振頻率進行確定。[2]

總結(jié)

結(jié)合本文分析，我們從管線振動、壓縮機本體系統(tǒng)振動兩方面進行介紹，分別介紹振動帶來的危害。并根據(jù)振動提出了相應(yīng)的振動消減措施，主要通過增加緩沖器、增加孔板、增加管線支撐、調(diào)整設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量等幾方面進行振動抵消，從而降低設(shè)備振動，為更好的保障天然氣壓縮機高效安全的運行提供思考及解決思路。

參考文獻

[1]程代康，馬國新，名建華等.天然氣壓縮機系統(tǒng)振動分析與對策[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2008（1）：77.

[2]王惠東，靳靜利，張曉臣等.油田天然氣壓縮機管線振動分析及減振措施研究[J].中國化工貿(mào)易，2014（27）：67-67.

[3]付傳起，劉安生，等.管道減振技術(shù)中的孔板壓力降公式及其應(yīng)用[J].大連大學(xué)學(xué)報，2003.