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为什么管道会发生振动

发布时间：2018-09-30 14:41

管道系统是由管道、支撑管道的支架和与之相连的各种设备组成的，因此结构十分复杂，且导致系统发生振动的原因也很多。在通常情况下，由外界施加的机械载荷和内部管道介质的扰动所引起的管道振动是系统的主要振动类型。除了泵或风机等外部动力会成为激励源诱发振动之外，内部激励源，如由于管内介质的流动而产生的复杂作用力，也是振动发生的原因。管道振动的大小，也就是管道对这些激励的响应程度，系统设计时的参数取值、布置安装和实际运行状况等多方面都会对其产生影响。而且组成管系的各种设备的型号、管道的尺寸大小与走向以及分布情况、管道系统支撑与所受的约束、实际运行状态与设计的偏差等因素，都有可能导致管道系统产生振动。

通常情况下，管道系统发生振动主要是由下面四个方面的原因造成的：

1.机械系统的动力平衡性

与管道系统相连的转动机械(比如汽轮机组、泵、风机等)的不平衡力过大，以及基础等设施的设计不当，将使转动机械本身产生振动，并通过基础或其他设施传递给管道，牵连管道振动。

2.管道内部流体流动速度的大小

管道系统布置得不合理(比如弯头太多频繁改变走向)情况以及管件(比如阀门、孔板)对流体的作用，使介质流场突然改变，会导致管道振动；当流体在管道中流动时，若流速过大并超过某一允许流速时，也可能引起管道内产生“湍流”，导致管道振动。所以在管道的设计规定中，一般都会根据管道输送的流体种类、应用场合、管道种类等因素限制管道内流体的允许流速。

3.管道内流体的脉动压力

气流脉动是引发管道振动的.主要原因。管道内的流体主要通过压缩机或泵加压进行，这种加压方式是周期性的，因此，有可能引起管道内的实际压力围绕在平均压力上下波动，即形成所谓的“脉动压力”。

4.液击振动

输送液体的管道中，由于生产装置和生产过程的调节，常需要启闭阀门，水泵和水轮机也有可能发生突然开、停的情况。这种时候，管道内的液体速度就会发生突然变化。有时还是十分激剧的变化液体速度的变化使液体的动量改变，反映在管道内的压强迅速上升或下降，并伴有液体锤击的声音，这种现象称为液击现象，也叫做水锤或水击。液击造成管道内压力的变化有时是很大的，突然加压严重时可使管子爆裂，迅速降压形成的管内负压可能使管子失稳。液击还常导致管道振动、发出噪音，严重影响管道系统的正常运行。