10.7.1 Вибрацию трубопроводов нормируют по амплитуде виброперемещений в зависимости от частоты вибрации.
Различают следующие уровни вибрации:
1) расчетный при проектировании;
2) допускаемый при эксплуатации;
3) требующий исправления, реконструкции системы;
4) уровень появления аварийных ситуаций.
Соответственно по уровням: 1 и 2 - удовлетворительное состояние трубопроводов, 2 и 3 - допускаемое значение, необходим контроль вибрации; 3 и 4 - необходим повышенный контроль, необходимо исправление, реконструкция; выше 4 - экстренное исправление.
В таблицах В.2-В.10 приложения В даны дискретные значения допускаемых значений амплитуд виброперемещений трубопроводов для фиксированных частот при обследовании и мониторинге компрессоров, насосов, фундаментов, подшипников и т.п.
При мониторинге вибросостояния трубопроводов необходимо иметь также информацию об уровнях вибрации компрессора, насоса, фундаментов и т.д. Нормативные значения допускаемых уровней вибрации следует принимать согласно нормативным документам.
При совпадении частоты пульсаций потока с собственной частотой колебаний трубопровода возникает условие резонанса. Это приводит к росту амплитуды колебаний.
Резонансная зона имеет определенную ширину, при которой амплитуда может сохранять значительную величину. Условия отстройки см. формулы (2) и (3).
Причиной повышенного уровня вибраций трубопровода может быть совпадение собственных частот колебаний самого трубопровода с частотами возмущающих гармоник пульсаций потока.
Необходимо в первую очередь устранить резонансные колебания пульсирующего потока и отстроить от возможного совпадения резонансов потока и механической системы.
Интенсивность колебаний давления принято характеризовать степенью неравномерности давления [9] согласно рисунку 10.2.
, (4)
где , , - максимальное, минимальное и среднее давления;
- максимальная амплитуда давления газа.
Рисунок 10.2 - Зависимость допустимой степени неравномерности давления от давления в газопроводах
1 - допустимые значения для всасывающих трубопроводов;
1 и 2 - определяют границы области для межступенчатых трубопроводов компрессоров;
3 - допустимая степень неравномерности давления для нагнетательных трубопроводов.
Допустимая степень неравномерности давления (прямая 3):
. (5)
Для разветвленных трубопроводов принимают следующие значения :
1% - для трубопроводов на низких бетонных опорах;
0,7% - на кронштейнах, укрепленных в стенах зданий, при давлении до 2,5 МПа (25 кгс/см);