（陕西电力运营公司赵石畔项目部 陕西榆林 719100）
摘要：当前我国电力系统的电气机组无论从数量还是容量上讲都达到了前所未有的高度，但是电气设备的运行也存在着较大的问题，铸造阀门作为压力管道的主要承载元件其质量的好坏直接影响着压力管道的生产运行水平。对于大型的火力发电厂而言，这部分压力管件大多数都是在高温、高压等特殊环境下运行的，所以在选材方面就比较繁杂，而且其规格也相对广泛，这就使管件阀门在铸造过程中便存在缺陷。这些缺陷如果不能被及时的发现并解决，势必会对压力管道以及整个系统都带来不良的影响。作为火力发电厂，必须将检测铸造阀门的缺陷作为一项重要的工作，并及时解决各类缺陷问题，本文将对火力发电厂管道阀门振动的危害及对策进行研究，望同行加以指正。
关键词：火力发电厂；管道阀门；振动危害；对策
引言：
随着火力发电厂单机容量的逐步加大，管道阀门的质量安全及技术要求也越来越高，但是由于管道阀门内存有大量的流介质，所以管道阀门的振动问题也凸现出来。管道阀门的振动不仅会对设备造成严重损害，还会缩短设备的使用寿命造成不必要的经济损失。如果振动剧烈致使管道阀门破裂则会产生严重的后果，电网系统会因此而瘫痪，从而影响经济效益的实现，如果出现泄漏还会对周边居民的身体健康造成伤害。由此可见。管道阀门的振动对发电厂的正常生产影响较大，是引发事故的重点隐患，以下我们将对常见的管道阀门振动危害以及应对措施进行阐述。
一.火力发电厂管道阀门振动的危害
管道振动的出现是一个较为复杂的现象，而且其原因也是多方面的，通过对以往事故的分析和总结我们发现管道阀门振动的危害主要有以下几个方面：
1）管道阀门的材料超出其应有的负载量，导致其使用寿命缩短，而且工作年限也相应减少。
2）管道阀门的焊接口被腐蚀或者破坏，支吊架也因破坏而失去了效力，这样会导致管道阀门发生爆裂，严重影响电力系统的运行。
3）管道阀门自身出现了损坏，阀头的振动速度和频率过快，致使相关元件松动脱落，从而使管道失控出现泄漏。整个电力系统也会受其影响而出现故障，发电机组也会停止工作。
4）与管道阀门相关的测量表、仪器等出现故障，致使控制系统无法正常运行。
二.管道阀门的分类
1）共振
水与蒸汽在管道内流动，就会引起管道阀门的振动，这种振动的频率一般较低，而且其振动会比较连续，如果振动的幅度突然变大，管道就会因为超出承受极限而崩裂，从而使设备与管道受到危害。
2）强迫振动
因管道阀门介质的激振频率过宽且强度较大而使管道阀门被强迫的进行振动，这种振动很难找到其主振动频率，而且由于成分不同还会有混合现象出现，相比于共振而言，强迫振动的频率也较高，这就给危害治理带来了难度。
3）自激振动
激振是由阀门振动引起的，这是一种可消除的振动，阀门是一个较为特殊的部件，当介质从阀门经过时，其流动会发生一定的变化，而且会产生较大的压力波。激振以波的形式进行传递，其振动的强度和频率都比较大。主振频率在频谱中的显示的比较明显，消除这种振动可以通过检修或者调整控制系统来实现。
4）两相流管道振动
如果管道呈上升的趋势则除氧器会使管道的压力降低，一旦达到其饱和点就会有一部分液化的水汽产生，这就会出现气液两相，这两相产生的密度差会使流场出现混乱，管道阀门也会被危害。
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5）水锤冲击振动
阀门出现自动启动是因为凝结水在管道中发挥了作用，在蒸汽的作用下水会瞬间加速，达到与蒸汽一样的速度，使阀门在一瞬间便开启。当水的疏通不畅的时候，也会因冲击力较大而造成阀门自动启动。
6）给水泵流量低产生振动
给水泵在给水时流量小于最小流量时就会出现气蚀，通过介质传播的过程中会导致管道阀门出现波动，从而强烈振动，避免低流量工作是解决这一危害的主要方法。
三.管道阀门振动的治理原理
对管道振动进行研究的主要目的是为了进一步了解各类管道阀门振动的原理，从而有针对性的采取有效的手段进行降振减振。管道和阀门的振动与管系的刚度有很大的关系，如果为了减振可以对管系的刚度进行调整并且增加弯头及支架的数量。通常情况下，我们会对管系的固有频率进行分析，并将其频次进行调整，以此来消除低阶激振，并且预防共振的发生。激振与共振以及管道刚度都给减振工作增加了难度，我们在进行振动治理时应该从科学的方向入手，改变管系刚度和应力。
四.治理管道阀门振动的措施
4.1首先要对管道的设计图纸进行相应的检查和审核，通过检查和审核后就要对管道阀门的振动情况进行实地的勘察，并将勘察得到的振动数据进行记录和分析。管道阀门的支架也是检查的一个重点内容，一般要检查原有的激振限制位置与其相对应的约束点的安装是否符合规范，接下来要检查管道阀门的系统运行情况是否良好，看其是否存在膨胀以及腐蚀的痕迹，最后要对支架的牢固性及数量分布进行检查，发现支架缺失或者损坏的要及时进行加固和完善。
4.2其次要持续对管道阀门的振动进行测量，对测量得到的数据进行技术性分析和处理，并绘制管道阀门的振动时域图和频谱图，将已经收集到的数据上传至管道阀门的分析软件中，运用先进的技术对管道阀门的模态进行分析。对模态的分析要从计算管道阀门的固有频次着手，进而对管道阀门的振型进行分析。
4.3通过对已收集的数据及模态的分析就可以初步的确定管道阀门的治理策略，并科学的将方案的具体实施细节进行分解，通过对管道阀门预应力的计算分析，确认管系的柔性是否符合要求。根据已制定的管道阀门减振方案，提供详细的材料采购清单，将减振方案进一步的落实下来。
五.处理管道阀门振动的建议
因管道阀门支架松动、裂缝造成的振动是普遍存在的，解决这一问题可以通过对支架进行调整来实现，并且要对焊接的支架进行全面的加固。如果管道阀门的支吊架材质偏软，支撑力不足，我们就要根据需要增加支吊架的数量和分布范围。很多情况下会存在无法准确的找到振动源或者无法对振动实施有效的控制，对于这种特殊情况可以通过增加减震器来减少管道阀门的振动。对管道阀门的减振需要不断的创新，通过对节流板孔改造也可以使管道阀门的振动得到控制，还能够通过对管道阀门的运行方式进行调整并改变流量从而减少对管道阀门的腐蚀和冲击，使振动降至最小。
结束语
在火力发电厂中，振动现象是普遍存在的，不仅仅是管道阀门这些系统存在振动，其他的电气设备也存在振动现象。这就要求从业的维护管理人员能够扎实的掌握关于振动的知识，对振动现象有一个正确的认识，才能在出现突发情况时不慌乱，并且正确高效的解决因振动引起的故障，在日常工作中积极应对振动现象，提前做好预防措施，尽量将振动对电气设备的危害减到最低，保证电气设备的工作寿命不受影响。通过以上的分析我们可以发现，管道阀门的运行需要我们深入现场进行全方位的分析，并制定出科学有效的解决措施，使事故的发生率降至最低，促使火力发电厂更好的实现其既定的经济效益和目标。
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论文作者:艾鹏
论文发表刊物:《河南电力》2018年9期
论文发表时间:2018/10/18
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