[發(fā)明專利]一種用于抑制管道高頻殼璧振動(dòng)的減振裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011235958.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112253851A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳旭東;衛(wèi)大為;趙博;董雷;張恒;胡啟龍;白云;何奇;丁濤;王浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號(hào): F16L3/02
• 分類號(hào): F16L3/02;F16L55/035
• 代理公司: 西安智大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 王晶

一種用于抑制管道高頻殼璧振動(dòng)的減振裝置，包括與管道直接接觸的橡膠墊，所述橡膠墊在管道外壁面對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)，位于橡膠墊外側(cè)設(shè)置有弧形鋼板，所述弧形鋼板兩側(cè)通過(guò)緊固結(jié)構(gòu)壓緊固定。本發(fā)明通過(guò)提高管道弧形面的剛度和阻尼來(lái)減小殼壁振動(dòng)，綜合了增加管道壁厚和粘貼阻尼的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)新穎，加工便捷，占用空間少，不用與地面或鋼結(jié)構(gòu)固連，直接安裝在管道上即可，經(jīng)試驗(yàn)減振效果顯著。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及管道殼璧振動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于抑制管道高頻殼璧振動(dòng)的減振裝置。

背景技術(shù)

管道振動(dòng)問(wèn)題是一個(gè)非常復(fù)雜的涉及多方面因素的問(wèn)題，其影響因素很多，其中以流體不穩(wěn)定流動(dòng)引起的振動(dòng)為主。管道振動(dòng)的強(qiáng)弱用振動(dòng)量來(lái)衡量，振動(dòng)量可以是振動(dòng)體的位移、速度或加速度，振動(dòng)量如果超過(guò)允許范圍，將加速材料的疲勞損壞，大大縮短材料的使用壽命，并容易引發(fā)管道焊接處的破壞失效；還會(huì)損壞管道閥門和管道上的測(cè)量小管，導(dǎo)致測(cè)量失靈及控制系統(tǒng)誤動(dòng)作；以及造成支吊架的損壞，造成連鎖失效反應(yīng)，導(dǎo)致管道下沉、變形等惡性事故的發(fā)生。

把管道振動(dòng)量控制在允許范圍內(nèi)的方法，這是決定管道設(shè)計(jì)方案時(shí)需要考慮的問(wèn)題。已有的管道設(shè)備出現(xiàn)超過(guò)允許范圍的振動(dòng)時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際振動(dòng)特征和現(xiàn)場(chǎng)安裝環(huán)境，采取有效的可行性減振措施。管道振動(dòng)形態(tài)分為彎曲振動(dòng)和殼璧振動(dòng)，管道低階模態(tài)振型通常表現(xiàn)為彎曲變形，高階模態(tài)通常伴隨殼璧變形的發(fā)生，此時(shí)管道振動(dòng)頻率較高，振動(dòng)能量較大。通過(guò)計(jì)算分析，在管線關(guān)鍵離散點(diǎn)處增加剛性支撐或阻尼器的方法能夠有效抑制管道低頻彎曲振動(dòng)，但對(duì)于殼璧振動(dòng)通常無(wú)法奏效。管道殼璧振動(dòng)與板殼的振動(dòng)特征相似，可以通過(guò)增加管壁厚度的方法提高管道殼璧模態(tài)頻率，使其避開(kāi)介質(zhì)激勵(lì)，從而降低振動(dòng)響應(yīng)，但是該方法需要改變管道本身結(jié)構(gòu)，安裝施工困難；也可以借鑒國(guó)內(nèi)外飛機(jī)壁板結(jié)構(gòu)粘貼減振阻尼材料的方法，降低壁板的振動(dòng)響應(yīng)水平和聲輻射水平，該方法減振效果良好，現(xiàn)場(chǎng)方便安裝，但是粘貼阻尼材料需要去除管道油漆，影響原有管道的防腐要求，且價(jià)格高昂，供貨周期長(zhǎng)。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于抑制管道高頻殼璧振動(dòng)的減振裝置，通過(guò)提高管道弧形面的剛度和阻尼來(lái)減小殼壁振動(dòng)，綜合了增加管道壁厚和粘貼阻尼的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)新穎，加工便捷，占用空間少，不用與地面或鋼結(jié)構(gòu)固連，直接安裝在管道上即可，經(jīng)試驗(yàn)減振效果顯著。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于抑制管道高頻殼璧振動(dòng)的減振裝置，包括與管道直接接觸的橡膠墊9，所述橡膠墊9在管道外壁面對(duì)稱設(shè)置有一對(duì)，位于橡膠墊9外側(cè)設(shè)置有弧形鋼板10，所述弧形鋼板10兩側(cè)通過(guò)緊固結(jié)構(gòu)壓緊固定。

所述緊固結(jié)構(gòu)包括一個(gè)U型管卡1，U型管卡1弧形處貼緊弧形鋼板10，U型管卡1兩條直邊通過(guò)設(shè)置的緊固型鋼3進(jìn)行壓緊，兩側(cè)的緊固型鋼3之間設(shè)置有連接槽鋼5，兩個(gè)緊固型鋼3和連接槽鋼5“工”字型焊接，互相垂直。

所述U型管卡1的兩端穿過(guò)緊固型鋼3的兩組同心銷孔，U型管卡1端部開(kāi)有螺紋，與緊固螺母2配合緊固。

所述連接槽鋼5上焊接螺紋板6，連接槽鋼5的底板與螺紋板6上開(kāi)同心圓孔，螺紋板的圓孔加工內(nèi)螺紋，螺栓8穿過(guò)連接槽鋼5和螺紋板6，通過(guò)螺母7進(jìn)行鎖緊，螺栓8與螺紋板6上的螺紋孔配合實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)伸縮，弧形鋼板10中間部位被頂桿螺栓8頂緊。

所述螺栓8與螺母7根據(jù)實(shí)際弧形鋼板10的長(zhǎng)度沿連接槽鋼5的長(zhǎng)度方向布置單個(gè)或多個(gè)。

所述緊固型鋼3外側(cè)布置有補(bǔ)強(qiáng)板4。

所述橡膠墊9的厚度取2-5mm，橡膠墊9用于保證在螺栓8緊固時(shí)，弧形鋼板10與管道不會(huì)直接接觸。

所述弧形鋼板10與橡膠墊緊密9貼合，沿管道周向弧度大于30°，沿管道軸向長(zhǎng)度大于兩個(gè)并列U型管卡1間距。