ГОСТ 32569—2013
Приложение В
(рекомендуемое)
Расчетно-экспериментальные методы и средства защиты
трубопровода от вибрации
В.1 Технические решения поснижению пульсации потока, вибрациитрубопровода ивиброзащитеокру
жающихобъектов
Вибрацию снижают уменьшением или снятием возмущающих воздействий. При этом необходимо в первую
очередь устранить резонансные колебания пульсирующего потока и отстроить от возможного совпадения резо
нансы потока и механической системы.
Применяют следующие способы отстройки системы от резонансных колебаний газа:
а) изменение длин и диаметров участков трубопроводной системы, если это допускается компоновкой
системы;
б) установка диафрагм, которые рассеивают энергию колебаний газа и изменяют амплитудно-частотный
спектр газа в трубопроводной системе. Ориентировочно диаметр расточки диафрагм составляет 0,50. Оптималь
ный диаметр расточки диафрагмы d, обеспечивающий эффективное гашение пульсации, для однофазных пото ков
может быть определен по формуле
d=D{Vcp/C)0’25,(В.1)
где \/ср— средняя скорость газа в трубопроводе, м/с;
С — скорость звука в газе, м/с.
Для двухфазных потоков этот диаметр
d=0(1,5^)0’25,(В.2)
где Ъ,— коэффициент гидравлического сопротивления диафрагмы;
в) установка буферных емкостей с целью уменьшения амплитуды пульсации давления за счет рассеивания
энергии, затрачиваемой на возбуждение массы газа в объеме буферной емкости, и изменения спектра собствен
ных частот колебаний. Для наиболее эффективного гашения колебаний буферную емкость устанавливают непос
редственно у источника возбуждения колебаний (цилиндр компрессора). На несколько цилиндров одной ступени
целесообразно устанавливать общую емкость;
г) установка акустических фильтров втех случаях, когда возникает необходимость в значительном снижении
колебаний, а требующиеся для этого габаритные размеры буферной емкости превышают допустимые по услови ям
компоновки. Акустический фильтр характеризуется четким дискретным спектром полос пропускания и гаше ния
частот колебаний газа;
д) изменение температуры и давления нагнетания компрессора, если это возможно по технологии
работы. От этих параметров зависят величины плотности продукта и скорости звука, влияющие на частотный
спектр системы;
е) интерференционный способ гашения пульсаций, который эффективен в очень узкой полосе частот коле
баний. Этот способ предусматривает применение специальных ответвлений или петель, длину которых подбира ют
равной нечетному числу полуволн;
ж) сочетание в одной трубопроводной системе различных способов гашения пульсаций. Так, возможна
установка диафрагм на входе в емкость или на выходе из емкости. При этом размеры емкости могут быть умень
шены примерно на 30 % по сравнению с емкостью без диафрагмы. Дополнительные потери давления при уста
новке диафрагмы меньше, чем дополнительные потери при резонансных колебаниях.
Последовательность проведения отстройки от резонансных колебаний, а также снижения колебаний дав
ления газа представляет собой итерационный процесс внесения изменений в конструкцию трубопроводной
системы с последующей проверкой эффективности изменений расчетом по специальным программам.
В.2Снижение вибрации и виброзащитаокружающихобъектов
В.2.1 В трубопроводных обвязках поршневых машин максимальная энергия приходится на низшие гармо
ники. Расчеты допустимо проводить по нескольким первым (до 3—5) собственным частотам каждого пролета и
осуществлять отстройку по этим значениям.
Для устранения механических резонансов проводят корректировку трубопроводной системы.
Спектр собственных частот любой механической системы зависит от ее объемно-конструктивных решений,
условий закрепления и инерционно-жесткостных параметров. Для трубопроводных систем такими параметрами
являются:
- число участков, расположенных между опорами, их конфигурация;
- наличие сосредоточенных масс и их величина;
81