淺析化工機械設備的振動控制措施

黃 智

（安徽科瑞咨詢服務有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

信息技術的發展對化工行業造成了一定的沖擊，最明顯的變化便是化工行業的機械化和自動化程度明顯增強，化工機械質量明顯提高，大大提高了化工生產的工作效率。但是由于當前的設備廠家缺乏個性化的定制服務，普遍推出的大規模通用設備缺乏針對性與專業性，不能夠按照實際的生產需要來具體工作，這也就難以控制化工機械設備在使用過程中振動對生產裝置的影響。將設備在使用過程中出現的振動現象進行分級，并根據振動情況所造成的影響設立了相關標準，一旦超過標準的振動情況則需要通過有效的措施，減少因振動造成的危害，延長機械設備的使用壽命，提高其工作效率和工作質量。

1 化工機械設備出現振動的原因

化工機械設備大多可能會與易燃易爆、腐蝕性、毒性或氧化還原性強的危險化學品有關聯，振動可能造成危險化學品的泄漏，引起火災爆炸、中毒等危險化學品事故。機械設備產生振動的主要原因有基礎設計不科學、流體運行擾動、電磁振動、軸承間隙、安裝問題或緊固件松動、共振等。

（1）設備基礎設計不科學。化工機械的基礎設計是減少振動危害的關鍵一環，機械設備基礎分為鋼筋混凝土基礎和鋼結構基礎。鋼筋混凝土基礎一般需要開挖、坑底處理、二次灌漿等過程，工程量較大工程周期長，鋼結構基礎一般輕便，施工周期短。設備基礎在設計前應充分考慮安裝地點的地質水文狀況，否則在設備運行一段時間后可能發生基礎下沉或傾斜，引起機械振動加劇。采取鋼結構基礎，其鋼結構也要固定在鋼混地基上或鋼混的構筑物上，確保其在運行過程中不發生位移。基礎設計不合理不僅可能讓機械設備固定不牢固振動幅度和強度加劇，而且可能讓機械設備產生位移，使與之相連的管道法蘭密封失效，造成物料泄漏。

（2）自身結構形成的慣性力與力矩的不平衡。離心式物料泵、離心機、攪拌設備、離心風機等化工設備均利用電動機作為動力源，這些運轉的零部件在運轉過程中會有慣性力或離心力，這些力如果在其反方向沒有均等的力進行平衡，就會產生振動，且這樣的振動與轉速成正比。當速度達到設備的共振頻率時還會產生共振現象。

（3）流體流動過程中的振動。流體在機械設備內獲得能量，壓力增加或流速加快，氣體被壓縮或液體被加壓流動過程中會產生振動。

（4）管路系統設計不科學。為了改變壓力脈動轉向，設備內的管路系統設計需要發揮作用，在這一過程中，難免會產生管路振動。由于管路系統設計的不科學，對壓力脈動所產生的力不同，部分管路激振下管路支撐不明、振幅較強，也會造成嚴重的振動。

（5）電磁振動。電機運轉過程中有電與磁的轉換和能量的轉化，轉換過程中電磁作用在機械設備上產生振動。

（6）其他。軸承間隙大、設備安裝不平穩、地腳螺栓松動等，均有可能引起設備振動加劇。

2 化工機械出現振動的危害

雖然化工機械設備在不同生產狀態下出現的振動頻率不一樣，但只要是振動，大部分情況下會對設備造成一定危害。其中最直接的影響便是對設備的損傷，破壞設備的工作性能，降低化工生產的工作效率。振動加大會使機械設備的緊固件松動產生泄漏，引發危險化學品的火災爆炸或中毒事故。設備振動還有可能引起設備共振，強烈的共振可能造成設備整體損壞，大大縮短設備的使用壽命。

工作人員在使用機械設備進行生產時，振動所造成的噪聲屬于噪聲污染，嚴重影響著工作人員的聽力和心理健康，使人心浮氣躁，從而影響工作效率和工作質量。

3 化工機械設備的振動控制措施

3.1 減振設計

在采購機械設備時，要嚴格根據化工生產情況的不同，盡量選擇科學的機械設備，選擇口碑、品牌較好的生產廠家，保證機械設備的生產質量。在選擇機械設備時，要深入了解設備所具有的功能優勢，查看其是否符合化工生產情況的需求，與生產廠家就振動問題進行探討，在設備設計過程中從結構、材料、基礎形式、傳動方式等方面考慮減振措施。同時，詢問生產廠家是否有配套降低振動的設備，從根源上、多個層次地提高機械設備的質量。

3.2 查找設備振動原因

一旦機械設備發生強烈振動，不管是否突然都要查找并明確其振動的原因，并根據原因的不同采取相應的措施，有效控制振動。化工企業要建立一套完善的生產施工管理制度，明確要求設備使用標準，對設備的使用狀況進行動態監督，設置合理的運行參數，確保機械設備在正常狀態下平穩運行，提前對工作人員做好培訓工作，讓工作人員按照使用說明來開展工作，避免因為人為操作不到而造成出現振動損壞的情況，提高設備的利用率，延長其使用壽命。此外，在制度方面還要將機械設備納入日常管理和檢查工作中，重點對往復式壓縮機進行檢查，一旦發生問題要及時對故障源頭進行處理和解決。對于化工機械設備所產生的振動要開展實施監測，一旦振動情況過于頻繁甚至超過標準，則立即對此展開處理，及時解決問題。

3.3 隔離振動

除了在源頭上提高設備的質量、選擇振動較小的設備之外，還可以做額外的隔離振動處理。市場上已經有相對的研究發明，可以在機械設備上安放減振部件有效減少振動頻率。也可以設置相應的減振動器，與振動幅度相抵消，減少設備的振動頻率，保證化工機械的平穩運行。

3.4 加強化工機械設備的維護保養

化工機械設備之間的機構零件應存在合理的間隙，并輔以合理的潤滑管理，有時候因為潤滑不到位、摩擦力增強，也是出現振動的一大原因。所以要加強對化工機械設備的維護和保養工作，并將其納入到企業的日常管理工作中，提高對設備的維護保養意識，嚴格按照維護保養標準來定期操作。一旦發現化工機械設備因為振動而出現損壞，或者磨損超標等情況，需要立即更換備件，延長設備的使用壽命，降低設備的振動頻率。

3.5 管道系統加強隔振

在設計和安裝管道系統時，應選用標準的管件，明確管道的分支的位置，管道分支支管越小、出現振動的可能性就越大，所以應格外注意此點。如果管道系統中因為種種原因不能選擇標準的管件，則需要從技術層面上加以補救，加強管道的科學支撐，減少管道系統出現振動的情況，提高設備的使用效率，避免因振動而對設備造成損傷。

4 結束語

機械設備是化工生產過程中的基本單位，其質量與化工生產效率與質量息息相關，所以應格外重視其質量問題。但是由于當前廠家生產通用機械設備的普遍性，缺乏相對的專業性，造成當前的機械設備普遍存在不太適應的情況，如由于自身基礎設計的不科學、氣流脈沖、自身結構形成的慣性力與力矩的不平衡等原因出現振動情況，嚴重縮短了設備的使用壽命。化工企業應對此加以重視并采取有效的措施，降低振動幅度與振動頻率，嚴格控制振動情況，從而保證機械設備的平穩運行。