轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐上升管振動(dòng)分析及治理

孫 薇

（中冶南方工程技術(shù)有限公司，湖北 武漢 430223）

在轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的試運(yùn)行和生產(chǎn)過程中，本體循環(huán)管道，尤其是上升管的振動(dòng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。管道的長期振動(dòng)，會(huì)造成支吊架松動(dòng)失效、管道局部疲勞破壞，從而產(chǎn)生泄漏等事故；振動(dòng)帶來的噪聲，會(huì)給生產(chǎn)操作人員的健康帶來危害；振動(dòng)產(chǎn)生的往復(fù)推力，會(huì)對設(shè)備的安全和壽命產(chǎn)生直接影響。解決和控制管道振動(dòng)，對轉(zhuǎn)爐汽化系統(tǒng)的安全運(yùn)行非常重要。

某鋼廠120t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐系統(tǒng)，通過3個(gè)循環(huán)冷卻系統(tǒng)對汽化煙道進(jìn)行冷卻：（1）低壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)冷卻活動(dòng)煙罩；（2）高壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)冷卻可移動(dòng)煙道；（3）高壓自然循環(huán)系統(tǒng)冷卻主煙道Ⅰ段、主煙道Ⅱ段及尾部煙道。該轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐的高壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)如圖1所示（低壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)和高壓自然循環(huán)系統(tǒng)未在圖中示出）。

圖1 轉(zhuǎn)爐余熱鍋爐高壓循環(huán)系統(tǒng)

高壓強(qiáng)制循環(huán)系統(tǒng)設(shè)置2臺(tái)強(qiáng)制循環(huán)熱水泵，設(shè)計(jì)出力為500m3/h，電機(jī)額定功率為132kW，1運(yùn)1備。工程投產(chǎn)后，可移動(dòng)段煙道所在的2根高壓強(qiáng)制循環(huán)上升管在吹氧期間發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，文章就此展開分析并提出整改措施。

1 管道振動(dòng)的成因

管系是由管道及其部件、支架和與管道相連接的設(shè)備組成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，在激振力的誘發(fā)下就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。管系的振動(dòng)是機(jī)械振動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)的原因主要有來自管系自身的激擾力和來自管系外部的隨機(jī)荷載作用兩個(gè)方面，來自管系自身的主要有與管道相連接的設(shè)備的振動(dòng)和管內(nèi)流體不穩(wěn)定流動(dòng)引起的振動(dòng)，來自系統(tǒng)外的有地震、風(fēng)等。……