一种用于管道振动控制热态加载装置

摘要

一种用于管道振动控制热态加载装置，用于管道，管道上固定有管夹，包括位于管道两侧的两个加载装置，单个加载装置包括依次连接的底座、限位拉杆和导向块，所述底座的左侧固定，底座的右侧设有底座吊耳；限位拉杆与管道并行设置，限位拉杆包括套筒，套筒的左右两端分别螺纹连接有左螺杆和右螺杆，左螺杆和右螺杆的螺纹旋向相反，左螺杆的左端设有转轴，转轴穿过底座吊耳形成铰接，可以在需要热态加载时灵活方便地调节拉杆螺纹在间接接触管道条件下，提高管道系统的刚度，有效降低管道振动幅度，提高管道的运行安全性。

说明书

技术领域

本发明涉及管道振动治理技术，尤其是适用于电力、石化等各种工业系统中的动力管道和工业管道的加载装置。

背景技术

有资料表明，80%以上的管道在运行过程中均存在振动现象，只是振动的轻重不同。

通常管道振动的原因较为复杂，管道流体的激振频率与管道的固有频率一致导致管道振动的发生。较为根本的解决办法如：改变管路布置、改变管道的尺寸、降低参数等方式往往在运行的管道上不可行。

通常治理管道振动的方法是通过增加管道支吊架的方式改变管道的刚度，从而提高管道的固有频率。而增加管道支吊架的方式需要重新计算管道的应力、校核管道设备的端点推力，才能保证管道的应力满足相应规范的要求，端点推力在设备的允许范围之内。

另外一种方式通常是增加阻尼器。阻尼器尽管不影响管道的一二次应力和端点推力，但是其对高频低幅、高幅低频管道的振动效果不够理想，且其存在成本较高、经常漏油等固有问题，因此寻找一种结构简单且能够有效控制管道振动的装置成了当前治理管道振动的技术关键。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于管道振动控制热态加载装置,用于火电厂高温高压管道振动治理，大大降低管道异常振动风险。

本发明的技术方案是：

一种用于管道振动控制热态加载装置，用于管道，管道上固定有管夹，包括位于管道两侧的两个加载装置，单个加载装置包括依次连接的底座、限位拉杆和导向块，所述底座的左侧固定，底座的右侧设有底座吊耳；限位拉杆与管道并行设置，限位拉杆包括套筒，套筒的左右两端分别螺纹连接有左螺杆和右螺杆，左螺杆和右螺杆的螺纹旋向相反，左螺杆的左端设有转轴，转轴穿过底座吊耳形成铰接，转轴的中心线与管道的中心线垂直，导向块的中部设有导向孔，导向孔为通孔，右螺杆穿过导向孔，右螺杆靠外的右端端部连接有锁紧螺母，锁紧螺母压靠在导向块的右侧侧面上，导向块的下部与管夹固定连接。

两个加载装置关于管道对称设置。

所述管夹为双径向限位管夹；套筒的中部设有穿孔。

限位拉杆的中心向与管道的中心线平行。

一种用于管道振动控制热态加载装置，用于管道，管道上固定有管夹，包括位于管道两侧的两个加载装置，单个加载装置包括依次连接的底座、限位拉杆和导向块，所述底座的左侧固定，底座的右侧设有底座吊耳，限位拉杆与管道并行设置，限位拉杆包括套筒，套筒的左右两端分别螺纹连接有左螺杆和右螺杆，左螺杆和右螺杆的螺纹旋向相反，左螺杆的左端设有第一转轴，转轴穿过底座吊耳形成铰接，转轴的中心线与管道的中心线垂直，导向块的中部设有导向孔，导向孔为通孔，右螺杆穿过导向孔，右螺杆靠外的右端固定连接有封闭的左扣环，管夹上的外侧设有固定块，固定块的靠外侧面与右扣环设有第二转轴，右扣环穿过左扣环，形成锁链结构。

两个加载装置关于管道对称设置。

所述管夹为双径向限位管夹。

限位拉杆的中心向与管道的中心线平行。

第一转轴与第二转轴垂直；在管道的径向方向上，限位拉杆与管夹之间具有间距。

本发明装置结构简单，实施方便，简单有效。

本发明装置为了解决上述问题，提出热态加载的概念并设计管道振动控制装置，不仅对管道应力不会产生影响且结构简单，基本不需维护，成本低，而且振动治理效果极其理想。

本发明用于火电厂高温高压管道振动治理，方法简单，实施方便，治理效果好、操作可控性好。设计的振动控制热态加载装置改变了传统限位装置不可调节以及给管道带来附加应力等缺点，可以在需要热态加载时灵活方便地调节拉杆螺纹在间接接触管道条件下，提高管道系统的刚度，有效降低管道振动幅度，提高管道的运行安全性。且振动控制热态加载装置易于制造加工，能够避免带给管道附加应力，可以大大降低管道异常振动风险。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构示意图；

图2是限位拉杆的示意图；

图3是本发明实施例二的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的一种用于管道振动控制热态加载装置，用于管道10，管道10上固定有管夹11。管夹为双径向限位管夹。

实施例一，本发明包括位于管道两侧的两个加载装置，两个加载装置关于管道10对称设置。

单个加载装置包括依次连接的底座1、限位拉杆2和导向块3，底座1的左侧固定在墙体或者固定的支架上，底座1的右侧设有底座吊耳4；限位拉杆2与管道并行设置，限位拉杆2包括套筒5，套筒5的左右两端分别螺纹连接有左螺杆6和右螺杆7，左螺杆6的左端设有第一转轴8，转轴8穿过底座吊耳4形成铰接，转轴8的中心线与管道10的中心线垂直，左螺杆6和右螺杆7的旋向相反，转动套筒5即可同时向外或向内转动左螺杆6和右螺杆7，长方形的导向块3的中部设有导向孔9，导向孔9为通孔，右螺杆7穿过导向孔9。

右螺杆7靠外的右端端部连接有多个锁紧螺母12，锁紧螺母12压靠在导向块3的右侧侧面上，导向块3的下部与管夹11固定连接。套筒5与限位拉杆的中心向与管道10的中心线平行。

实施例二

如图3所示，与实施例一不同之处在于，右螺杆7靠外的右端固定连接有封闭的左扣环13，管夹11上的外侧设有固定块16，固定块16的靠外侧面与右扣环14之间设有第二转轴15，形成铰接，右扣环14穿过左扣环13，形成锁链结构，锁链结构为常见结构，比如常见的依次连接的铁环构成一条铁锁链。可以牵拉管夹11，防止振动。右扣环14的所在面与左扣环13所在面垂直，左扣环13的所在面与套筒5的中心线平行，第一转轴8与第二转轴15垂直。右扣环14压在固定块16的靠外侧面上，在管道的径向方向上，限位拉杆2与管夹11之间具有间距。

本发明是根据对管道的应力计算分析及对现场热膨胀位移的测量结果，设计出一种三处可调节，最大可能适用于现场的各种安装情况的振动控制热态加载装置。其最大的特点在于在不给管道带来任何附加应力的情况下有效的控制了管道的振动。该振动控制热态加载装置，通过在管道的最大膨胀值时给管道添加一个极小的力，进而控制管道的振动。

装置特点：

1、装置的根部采用铰接连接，可以在不同的方向摆动；

2、套筒5与两端的螺纹杆件采用左右旋的联接方式，且套筒5的中间开有圆孔，便于调节；

3、套筒5的螺纹杆件与限位拉杆2之间采用右螺纹联接；

4、限位拉杆2与导向块3采用间隙配合（导向块中部的导向孔的外径大于拉杆的外径），保证拉杆能在导向块之间进行自由滑动；

5、导向块3通过焊接的方式固定在安装于管道上的限位管夹11上；

6、各段螺纹长度需结合管道膨胀位移的计算及现场的实际测量结果，特别是导向块3内的螺纹必须保证在停机和运行两种状态下均在导向块内，防止螺纹卡在导向块3上。

管道振动治理的方式方法，采用热态加载特制限位装置的方法治理管道振动。具体实施步骤如下：

一、现场测试管道振动情况，分析管道振动特性；

二、采用有限元软件CaesarII计算、分析、确定管系的固有频率和振型；

三、比对管道振动和振型，结合现场情况制定振动控制方案，如管道振动控制装置的位置、数量。

四、现场施工安装。

五、管道运行平稳，膨胀量达到最大后，调节特制限位拉杆长度至合适位置，待管道振动达到峰值的瞬间上紧锁紧螺母。

本发明用于火电厂高温高压管道振动治理，方法简单，实施方便，治理效果好、操作可控性好。设计的振动控制热态加载装置改变了传统限位装置不可调节以及给管道带来附加应力等缺点，可以在需要热态加载时灵活方便地调节拉杆螺纹在间接接触管道条件下，提高管道系统的刚度，有效降低管道振动幅度，提高管道的运行安全性。且振动控制热态加载装置易于制造加工，能够避免带给管道附加应力，可以大大降低管道异常振动风险。

以上公开的仅为本发明的一个具体实施实例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，只要不超出所附权利要求书所述范围，都应落在本发明的保护范围之内。