化工廠(chǎng)“異常噪音和振動(dòng)”判別
1.閥門(mén)內部部件腐蝕;
2.泵抽空;
3.大功率泵低負荷運轉;
4.離心壓縮機喘振;
5.換熱器隔板破裂;
6.烴類(lèi)在水中閃蒸;
7.控制閥尖叫;
8.蒸汽管線(xiàn)發(fā)生水擊。
一、轉動(dòng)設備的異常噪音
1.壓縮機
壓縮機的噪音主要由主機的氣體動(dòng)力噪音及輔機的機械噪音組成。一般平時(shí)測得的噪音為84~102dB。
當壓縮機開(kāi)始發(fā)生喘振后,將會(huì )隔幾秒鐘定期地放出一個(gè)深沉而又吼哮的噪音。此時(shí),壓縮機已處于不穩定狀態(tài)下運轉,轉子在軸承間往復滑動(dòng),而且壓迫止推軸承。
轉子這種水平方向的移動(dòng)不可避免地要損壞壓縮機軸封和軸承。每一次的喘振聲表明了轉子在軸承間又一次的滑動(dòng)。
這種喘振的聲音越高,轉子水平方向的作用就越強,危害性也越大,會(huì )導致由輕喘振到壓縮機完全自行破壞。
一般來(lái)說(shuō),一個(gè)機器在3000r/min轉動(dòng)要比8000r/min轉動(dòng)更加能抗喘振。
引起喘振的原因和補救辦法:
①排出壓力太高。把壓縮機后冷卻器的接受器放空以降低背壓,或者把進(jìn)入后冷卻器的冷卻水閥門(mén)打開(kāi)。
②抽氣速率低。打開(kāi)防喘振閥,這就使得放出的氣體可以循環(huán)回到后壓縮機的進(jìn)氣端。
③吸入氣體溫度高。多數的裝置都備有在壓縮機的吸氣口的上游注入少量輕的液烴類(lèi)設施,液體蒸發(fā)冷卻了吸入壓縮機的熱氣流。也可以要求上游工序降低進(jìn)入壓縮機的氣體溫度。
2.泵
機泵噪聲主要來(lái)源于電機,電機噪聲由電機本身的電磁振動(dòng)所發(fā)生的電磁性噪聲,尾部風(fēng)扇引起的空氣動(dòng)力性噪聲及機械噪音三部分組成。一般是83~105dB。泵的異常噪音和振動(dòng)主要是泵抽空、泵容量太大、泵的氣蝕等造成的。
泵抽空:離心泵發(fā)出振顫的聲音是因為抽空,這說(shuō)明抽氣的壓力不足以阻止泵內液體汽化,氣泡變形破碎時(shí)引起振顫,如果抽空繼續下去,泵的軸封、軸瓦和葉輪均要受到損壞。
阻止泵抽空最快的方法:將泵的出口節流以降低流速,然后提高泵抽出罐的液面。再就是直接停泵,最好的方法就是將泵與抽出罐的液位掛聯(lián)鎖。
泵的氣蝕:氣蝕發(fā)生時(shí),產(chǎn)生噪音和振動(dòng),葉輪局部在巨大沖擊力的反復作用下,材料表面疲勞從開(kāi)始點(diǎn)蝕到形成嚴重的蜂窩狀空洞,使葉片受到損壞。此外,氣蝕嚴重時(shí),由于產(chǎn)生大量氣泡占據了液體流道的一部分空間,導致泵的流量壓頭與效率顯著(zhù)下降。
因此,為了使泵正常運轉,葉片入口處的最低壓強必須維持在某一臨界值以上,最低壓強應大與輸送溫度下的液體的飽和蒸氣壓。在操作中發(fā)生氣蝕后要立即對泵進(jìn)行排氣。
泵容量太大:大容量的離心泵在降低容量情況下,運轉過(guò)程中會(huì )經(jīng)常發(fā)出低而喑的聲音,這主要是由于在葉輪里面有內部循環(huán)造成的。長(cháng)期這樣就會(huì )使轉子部分損壞。唯一的方法就是增加出口流速。
對于任何振動(dòng)過(guò)大的轉動(dòng)設備,在沒(méi)有使機泵受到損壞之前,就應立即停止其工作。
二、閥門(mén)及管路的異常噪音和振動(dòng)
閥門(mén)及管路的噪音主要是帶壓氣體磨擦管路,或突然降壓排空引起周?chē)鷼怏w擾動(dòng)所產(chǎn)生的噪聲。
閥門(mén)的異常噪音主要是由于以下幾種原因:
①閥座上落一入異物;
②高速液體使閥損壞;
③切換閥用來(lái)作控制閥;
④閘板閥泄漏;
⑤蒸汽液體混合物流過(guò)閥體。
控制閥尖叫:處于良好狀態(tài)的控制閥應當可以正常關(guān)閉。當控制閥全關(guān)閉時(shí),而發(fā)出沉悶的叫聲,說(shuō)明液體通過(guò)控制閥座而有泄漏,如果閥的壓力降比較大,噪聲可以很高。1個(gè)小石子、螺絲、焊渣等雜物卡在閥上可以使閥關(guān)閉不嚴。
有噪聲就表明有高速流體通過(guò)閥門(mén),如果長(cháng)期下去就會(huì )磨蝕閥一體。若不能將閥取出修理,最好的辦法是降低上游管線(xiàn)的壓力。
如果控制閥的正常工作位置處于關(guān)閉,經(jīng)常發(fā)出噪音,通過(guò)閥的壓力降又很大,在氣液混合物通過(guò)控制閥節流時(shí),就會(huì )發(fā)生嚴重的振動(dòng),如果把流體的溫度降低,振動(dòng)就可以減少。
切換閥門(mén)尖叫:靠聽(tīng)出聲音來(lái)判斷切換閥門(mén)是否泄漏是處理事故的人應掌握的一門(mén)技巧。
用耳貼近閥底,就會(huì )很清晰地聽(tīng)到這種漏出流體的聲音,如果沒(méi)有泄漏就聽(tīng)不見(jiàn)噪音。通常閘閥是不作控制用的,如果開(kāi)閥時(shí),開(kāi)度不是多開(kāi)了2~3圈,閥的內部就會(huì )被高速流體磨蝕。
這樣,當閥關(guān)閉時(shí),閥體就要泄漏。2.1MPa的壓差就足夠使這樣大流速的流體通過(guò)一個(gè)磨蝕的閥門(mén)。
三、蒸汽及冷凝液管路的振動(dòng)
蒸汽及管路的異常振動(dòng)是由于蒸汽在冷金屬上迅速冷凝,或是蒸汽和冷凝水混合而產(chǎn)生的劇烈沖擊而形成的水擊也叫水錘,其振動(dòng)的聲音非常大。
因此,投用蒸汽時(shí),首先要對蒸汽管路進(jìn)行暖管排凈管線(xiàn)中的水,以防止產(chǎn)生水擊。用蒸汽加熱的再沸器、換熱器等,當第一次蒸汽引入管線(xiàn)時(shí),也會(huì )發(fā)生可怕的水擊。
注意:暖管、疏水!
四、傳熱設備
轉動(dòng)的設備發(fā)出異常的噪音人們往往不足為怪,而平穩工作的靜態(tài)傳熱設備有時(shí)也會(huì )發(fā)出異常噪音和振動(dòng),往往令人迷惑不解。其原因一般有如下幾種:
①水擊;
②氣體向液體泄漏;
③換熱器隔板破裂;
④共振等。
換熱器的水擊:作為流動(dòng)流體的換熱器,在投用前里面積存有空氣或其他氣體,在投用前要對換熱器進(jìn)行排氣,用液體置換出里面的氣體。
若不排出,氣體與液體混合流動(dòng)時(shí)就會(huì )湍動(dòng)形成很多氣泡,氣泡破裂后,液體高速占據氣泡破裂的空間,形成很大的沖擊力,設備就會(huì )連續不斷地劇烈振動(dòng),直到氣體排出為止。
對于被加熱的液體,若加熱溫度達到流體的蒸發(fā)溫度,也會(huì )造成氣液混合流動(dòng)繼而形成水擊。
泄漏:輕餾分的烴類(lèi)液體漏入一個(gè)低壓液體中就會(huì )迅速一閃蒸出蒸汽,這種突然的膨脹會(huì )導致壓力的波動(dòng)而引起管線(xiàn)搬動(dòng)。高壓氣體向低壓氣體泄漏也會(huì )形成設備及管線(xiàn)的振動(dòng)。
因此,發(fā)現這種振動(dòng)應馬上打開(kāi)換熱器的放空閥和導淋,檢查或采樣分析液體組分,以判明泄漏。
換熱器隔板破裂:有一個(gè)例子足以說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題。與原油換熱器相連的一根管子開(kāi)始振動(dòng),這樣振動(dòng)數天后,原油在管中的流動(dòng)突然停止,把換熱器的封頭打開(kāi),發(fā)現通路隔板損壞,而且堵住了原油出口。
設計允許的壓力降為345kPa,而操作壓力降為483kPa,部分堵塞的管子急劇地增加了原油的壓力降,通路隔板隨壓力增大而導致最后破裂。當發(fā)現換熱器管線(xiàn)在振動(dòng)時(shí),就該檢查殼體和管程間的壓力降。
總之,異常的噪音和振動(dòng)產(chǎn)生的原因是多種多樣的,經(jīng)驗豐富的操作人員和專(zhuān)業(yè)人員根據其聲音可以立即判明其原因,并立即采取措施以防止事故的發(fā)生,有時(shí)也需要綜合考慮和辨別。