天然气处理装置管道振动原因分析及控制措施分析

　　摘要：天然气管道设计阶段需要对管道的异常震动进行分析，了解管道振动对管道系统的伤害情况，避免出现安全隐患。天然气管道振动的原因比较多，若是其出现故障，会影响天然气运输安全，还可能会出现意外事故等。因此，本文针对天然气管道振动原因进行分析，希望提出相关对策，满足天然气管道管理要求。

　　天然气是一种环保经济的能源，对于我国经济发展有重要的价值。当前天然气开采主要是在西部地区运输到全国进行使用，天然气已经成为人们生活和生产中必要的原料。天然气管道在运行的过程中，随着时间的延续会出现一些异常，往往会影响管道系统的正常运行[1]。天然气管道振动是比较严重的问题，并且还有可能会导致天然气管道出现事故等，导致国家出现比较大的经济损失。因此必须要消除管道振动，了解其发生的原因，解决这些问题。

　　一、天然气管道振动原因分析

　　（一）机械振动

　　天然气管道运行的过程中，会出现机械振动情况。天然气在管道中传输会导致管道振动发生，天然气管道系统设备存在设计不合理情况，就会导致机械振动增加[2]。并且在管道使用的过程中，由于不合理的安装或施工产生松动，设备歪斜，螺栓紧固度不足等情况，都可能导致设备出现振动情况。并且还会将其传导给管道，导致管道剧烈震动，影响正常使用。

　　（二）气柱固有频率

　　在管道中充满流体的时候，可以将流体看成弹性物质，在运输的过程中需要提供压力，保证流体能够流动。压缩机气缸吸气或排气的时候，管内流体就会发生震动，这种振动的频率增加了管道震动的几率。气柱固有频率的振动会影响流体的流动，并且还会导致管道产生一定的压力，影响管道的正常使用。因此需要对其进行计算，确定气柱固有频率并进行合理的控制，降低天然气管道出现震动的概率。

　　（三）设备固有频率

　　在使用的过程中可能会出现振动情况。天然气管道使用的过程中，需要结合弯管和法兰的结构进行计算，了解固有频率。若是固有频率控制不足，就有可能会出现天然气管道振动情况。

　　（四）气流脉冲

　　天然气管道正常运行的时候压缩机工作气缸，对所连接的天然气管道进行吸气和排气，保证气流有动力在管道内行传输。在这个过程中换气通过连杆的活塞运动实现，若是运动不连续均匀，就有可能在换气的过程中出现流体压力或流速变化等情况，影响天然气管道正常使用。流速和压力的变化会导致管内气流发生震动，并且管道内的稳定性可能会失衡，等压力和流速震动幅度比较大的时候，管道阀门、法兰等更容易受到气流的冲击而出现震动[3]。

　　二、天然气管道振动控制措施分析

　　天然气管道发生振动的原因比较多，因此需要将振动控制在设备安装设计和施工的过程中，并优化管理工作。同时在管道使用的过程中需要重视设备维护，这样才能够保证其正常运行。尤其是设备安装和施工都会导致自身出现振动情况，这就需要采取有效的措施减少振动。

　　（一）合理的降低机械振动发生概率

　　在设备安装阶段，就需要注意天然气管道可能出现的这种情况，优化管理工作，这样才能够保证其发挥作用。在管道设计要充分考虑其合理性，并且还应该结合激振力进行分析，了解弯管、法兰和盲板处等出现的管线振动等情况。同时还应该减少弯管和变径的使用数量，通过这种方式提高管道振动的效果。在使用的过程中，需要对弯管进行分析，了解弯管的弯曲半径，保证流体能够正常流通。同时还应该减少弯道处的坡度，在天然气管道安装的过程中，要对设备位置进行分析，降低位置因素对机械设备的影响。

　　（二）加强对管道固有频率的调节

　　天然气管道使用的过程中可能会出现震动的情况，因此需要对其固有运行频率进行分析保证其合理使用。尤其是在具体使用的过程中可能会出现设备型号不合理等情况，这就需要结合这一情况进行设计分析，保证设备能够合理使用。同时在设备型号确定后需要通过改变结构方式降低固有频率，这样能够满足实际需求。还可以采取改变管道长度、调节管路的走向、改变管路支撑位置等措施，改善固有频率消除共振等情况，使其能够满足安全运行的需求。

　　（三）减小气流脉动

　　在管路使用的过程中需要采取合理的控制措施减小气流脉动。首先，缓冲罐减震，缓冲管是在压缩机的进出气口安装缓冲罐，这样就能够有效地控制进出气口的压力波动。其次，孔板消振，这是一种比较简单的有效方法，能够满足管孔安装要求。同时可以对管道内的助波进行调整，将其转变为行波，能够满足实际需求。流体压力不均匀就会导致振动发生，因此，孔板需要安装在管道入口，这样能够保证减震效果最理想。最后，气流脉动衰减器，采用声学滤波的原理，可结合减震具体要求进行选择，但是这种方式的使用成本比较高。

　　结论：综上所述，天然气管道振动的原因比较多，主要是机械流体等震动，造成这些震动可以在安装、设计和使用的时候发生。因此在管道安装设计的过程中就需要注意天然气管道是否稳定，在实际使用中是否会出现震动等情况，而对于流体振动控制，可以采取管道固有频率控制，减少气流脉动等进行控制。天然气管道使用的过程中，需要采取多种措施降低振动，满足设备使用要求。

　　参考文献：

　　[1]王萌，胡国林，付翎枫，等.天然气净化装置泄漏原因分析及防控探讨[J].化工中间体，2020，000（004）：115-116.

　　[2]金佳旺，杨平.站场旋转机械设备出口管道振动原因及减振方法研究[J].石油天然气学报，2021，43（4）：11.

　　[3]韩菲杨，林聿明，石峰.天然气长输管道内腐蚀原因分析及控制措施[J].中国石油和化工标准与质量，2021，41（13）：2.

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