作者：Jens Conzen，Fauske&Associates，LLC工厂服务总监
典型的功率和工艺厂系统将始终在运行振动。这是由于各种原因，例如湍流，声学，或由于从旋转设备，例如激励。因此，监测振动水平，以确保该水平是不是一个安全问题是非常重要的。出现的一个主要问题是：在什么样的水平管道振动变得严重，应测量什么参数（S）？
本文的目标是为植物工程师，振动工程师和在其电源或过程工厂面临振动问题的管理人员提供简单的拇指规则。管道系统上的振动问题可以在新工厂进行调试期间发生，电源卸载或重大设备更换后。
振动数据通常由加速度传感器捕获（即加速度计 - 图1）。在这种情况下，这将是最简单的在加速度随时间变化或加速度相对于频率的格式呈现数据。在某些情况下，其他参数可能是更重要的，如间隙。例如，在旋转机械的情况并不少见，轴位移与轴承点附近的接近传感器监测。位移变在高频率和更小的加速度成为在低频小。振动速度是加速度的导数和位移的积分值。因此，它位于位移和加速度，并且之间的中途因此，覆盖相对大的中央频率范围。管道的振动通常发生在更中心的频率范围，即10至1000Hz，这使得振动速度有吸引力的参数。最重要的是，它也涉及动态应力。对于任何线性结构在共振振动下列相关性可以被用于：
（参考文献1）
最大动应力等于最大振动速度（Vmax）与材料声速之比乘以弹性模量（E）乘以某个常数（比例系数）。即使在系统尺寸、几何形状、振动模式和频率的大范围内，该常数也不会有很大变化。NUREG-1061建议简单实用结构元件的范围为1到3。该相关性适用于具有任何实际截面形状和边界条件的梁（即管道）和板的任何弯曲振动，因此振动速度成为解决结构振动严重性的适当参数。什么是可接受的水平？允许限值在一定程度上取决于系统尺寸、布局和振动模式。因此，验收标准最好从管道应力报告或地震分析中得出。对于这些信息不易获得的情况，可以使用经验法则。建立振动速度经验法则作为管道振动的一般严重性标准的最佳方法是关联实际现场经验数据。案例应涵盖广泛的发电厂和工艺厂管道系统。
在我们考虑现场经验之前，先看看核电厂管道的振动速度限制标准，即ASME ANSI-OM3。本标准提供了允许的零至峰值速度，该速度由上述线性应力-速度关系得出。EdF（法国电气公司）的工程师进行了一项研究，通过将ASME ANSI-OM3应用于181种不同的管道设置，验证12 mm/s的一般筛选标准是否能保守地约束典型的电厂管道几何结构。这些设置涵盖了工厂内可能遇到的大多数配置。所有装置都有足够的静态和抗震设计，符合监管设计规则。99.7%的分析几何显示允许速度高于12 mm/s，这使得建议的筛选水平显得非常保守。
在另一方面，NUREG-1061考虑现场经验。它指出，对于典型的功率和过程工厂管道系统，包括所附的设备和支撑件，可允许的水平为大约40毫米/秒。这显然是比理论值高得多的允许水平。这种差异的一个原因可能是使用在具有导致更高的应力的趋势分析线性边界条件由于模型的刚性。现场经验可能提供更好的价值。
由于设备的使用年限、运行磨损和一般劣化也会对疲劳强度产生影响，因此建议将其考虑在内。根据Fauske and Associates，LLC（FAI）的经验，建议使用25 mm/s的允许峰值水平进行筛选。
根据我们的现场经验，低于此阈值的振动水平应导致少数，如果有的话。附近该阈值附近的振动水平被认为是粗略的运行配置。小孔管具有首先进行损坏的趋势。对于诸如诸如排水管（滴水腿）或采样线之类的不受支持的配置，这尤其如此。这些线条表现出很小的阻尼，很容易兴奋。TIDBACK支持可以提供快速补救措施。应单独评估安装在管道上的安全相关设备（例如自动隔离阀），可能需要较低的允许水平。
图1 FAI工程师上的蒸汽阀阀杆测量振动数据
总之，振动速度被认为是振动严重性的用于管道系统的充分的一般指示器和苦恼。它可以作为接受标准来评估管道振动的严重性。在该振动水平被分类为不安全必须从应力分析报告来导出阈值。在没有进行详细的分析，建议使用25毫米/ s的峰值振动速度作为筛选标准。如果你喜欢这篇文章，请订阅我们的博客。
这篇文章的文本与从列出的参考信息和通道编译。
工具书类
1. NUREG-1061，美国核管理委员会的报告 - 其他负载的管道审查委员会，评估和荷载组合，
1984 FAI。
2. Sebastien C.使用ANSI-OM3标准和监管设计规则，ASME压力容器和监管设计规则的管道12mm / s筛选振动速度。
管道分部会议，2005年
3. ASME ANSI-OM3，1982年核电站管道系统的术前和初始启动振动试验的要求
欲了解更多信息或讨论，联系人：延Conzen，主任，厂务，福斯克＆Associates公司，有限责任公司，conzen@fauske.com，（630）887-5203，m.domyth.com
