淺析化工機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)控制措施

黃 智

（安徽科瑞咨詢服務(wù)有限公司，安徽蕪湖 241000）

0 引言

信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)化工行業(yè)造成了一定的沖擊，最明顯的變化便是化工行業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度明顯增強(qiáng)，化工機(jī)械質(zhì)量明顯提高，大大提高了化工生產(chǎn)的工作效率。但是由于當(dāng)前的設(shè)備廠家缺乏個(gè)性化的定制服務(wù)，普遍推出的大規(guī)模通用設(shè)備缺乏針對(duì)性與專業(yè)性，不能夠按照實(shí)際的生產(chǎn)需要來(lái)具體工作，這也就難以控制化工機(jī)械設(shè)備在使用過(guò)程中振動(dòng)對(duì)生產(chǎn)裝置的影響。將設(shè)備在使用過(guò)程中出現(xiàn)的振動(dòng)現(xiàn)象進(jìn)行分級(jí)，并根據(jù)振動(dòng)情況所造成的影響設(shè)立了相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，一旦超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的振動(dòng)情況則需要通過(guò)有效的措施，減少因振動(dòng)造成的危害，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命，提高其工作效率和工作質(zhì)量。

1 化工機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)振動(dòng)的原因

化工機(jī)械設(shè)備大多可能會(huì)與易燃易爆、腐蝕性、毒性或氧化還原性強(qiáng)的危險(xiǎn)化學(xué)品有關(guān)聯(lián)，振動(dòng)可能造成危險(xiǎn)化學(xué)品的泄漏，引起火災(zāi)爆炸、中毒等危險(xiǎn)化學(xué)品事故。機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生振動(dòng)的主要原因有基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不科學(xué)、流體運(yùn)行擾動(dòng)、電磁振動(dòng)、軸承間隙、安裝問(wèn)題或緊固件松動(dòng)、共振等。

（1）設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不科學(xué)?；C(jī)械的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是減少振動(dòng)危害的關(guān)鍵一環(huán)，機(jī)械設(shè)備基礎(chǔ)分為鋼筋混凝土基礎(chǔ)和鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。鋼筋混凝土基礎(chǔ)一般需要開(kāi)挖、坑底處理、二次灌漿等過(guò)程，工程量較大工程周期長(zhǎng)，鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一般輕便，施工周期短。設(shè)備基礎(chǔ)在設(shè)計(jì)前應(yīng)充分考慮安裝地點(diǎn)的地質(zhì)水文狀況，否則在設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后可能發(fā)生基礎(chǔ)下沉或傾斜，引起機(jī)械振動(dòng)加劇。采取鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，其鋼結(jié)構(gòu)也要固定在鋼混地基上或鋼混的構(gòu)筑物上，確保其在運(yùn)行過(guò)程中不發(fā)生位移?；A(chǔ)設(shè)計(jì)不合理不僅可能讓機(jī)械設(shè)備固定不牢固振動(dòng)幅度和強(qiáng)度加劇，而且可能讓機(jī)械設(shè)備產(chǎn)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(jié)構(gòu)形成的慣性力與力矩的不平衡。離心式物料泵、離心機(jī)、攪拌設(shè)備、離心風(fēng)機(jī)等化工設(shè)備均利用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，這些運(yùn)轉(zhuǎn)的零部件在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)有慣性力或離心力，這些力如果在其反方向沒(méi)有均等的力進(jìn)行平衡，就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，且這樣的振動(dòng)與轉(zhuǎn)速成正比。當(dāng)速度達(dá)到設(shè)備的共振頻率時(shí)還會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象。

（3）流體流動(dòng)過(guò)程中的振動(dòng)。流體在機(jī)械設(shè)備內(nèi)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(dòng)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。

（4）管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)不科學(xué)。為了改變壓力脈動(dòng)轉(zhuǎn)向，設(shè)備內(nèi)的管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要發(fā)揮作用，在這一過(guò)程中，難免會(huì)產(chǎn)生管路振動(dòng)。由于管路系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不科學(xué)，對(duì)壓力脈動(dòng)所產(chǎn)生的力不同，部分管路激振下管路支撐不明、振幅較強(qiáng)，也會(huì)造成嚴(yán)重的振動(dòng)。

（5）電磁振動(dòng)。電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中有電與磁的轉(zhuǎn)換和能量的轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)換過(guò)程中電磁作用在機(jī)械設(shè)備上產(chǎn)生振動(dòng)。

（6）其他。軸承間隙大、設(shè)備安裝不平穩(wěn)、地腳螺栓松動(dòng)等，均有可能引起設(shè)備振動(dòng)加劇。

2 化工機(jī)械出現(xiàn)振動(dòng)的危害

雖然化工機(jī)械設(shè)備在不同生產(chǎn)狀態(tài)下出現(xiàn)的振動(dòng)頻率不一樣，但只要是振動(dòng)，大部分情況下會(huì)對(duì)設(shè)備造成一定危害。其中最直接的影響便是對(duì)設(shè)備的損傷，破壞設(shè)備的工作性能，降低化工生產(chǎn)的工作效率。振動(dòng)加大會(huì)使機(jī)械設(shè)備的緊固件松動(dòng)產(chǎn)生泄漏，引發(fā)危險(xiǎn)化學(xué)品的火災(zāi)爆炸或中毒事故。設(shè)備振動(dòng)還有可能引起設(shè)備共振，強(qiáng)烈的共振可能造成設(shè)備整體損壞，大大縮短設(shè)備的使用壽命。

工作人員在使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，振動(dòng)所造成的噪聲屬于噪聲污染，嚴(yán)重影響著工作人員的聽(tīng)力和心理健康，使人心浮氣躁，從而影響工作效率和工作質(zhì)量。

3 化工機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)控制措施

3.1 減振設(shè)計(jì)

在采購(gòu)機(jī)械設(shè)備時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)化工生產(chǎn)情況的不同，盡量選擇科學(xué)的機(jī)械設(shè)備，選擇口碑、品牌較好的生產(chǎn)廠家，保證機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量。在選擇機(jī)械設(shè)備時(shí)，要深入了解設(shè)備所具有的功能優(yōu)勢(shì)，查看其是否符合化工生產(chǎn)情況的需求，與生產(chǎn)廠家就振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行探討，在設(shè)備設(shè)計(jì)過(guò)程中從結(jié)構(gòu)、材料、基礎(chǔ)形式、傳動(dòng)方式等方面考慮減振措施。同時(shí)，詢問(wèn)生產(chǎn)廠家是否有配套降低振動(dòng)的設(shè)備，從根源上、多個(gè)層次地提高機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量。

3.2 查找設(shè)備振動(dòng)原因

一旦機(jī)械設(shè)備發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)，不管是否突然都要查找并明確其振動(dòng)的原因，并根據(jù)原因的不同采取相應(yīng)的措施，有效控制振動(dòng)?；て髽I(yè)要建立一套完善的生產(chǎn)施工管理制度，明確要求設(shè)備使用標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)設(shè)備的使用狀況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)督，設(shè)置合理的運(yùn)行參數(shù)，確保機(jī)械設(shè)備在正常狀態(tài)下平穩(wěn)運(yùn)行，提前對(duì)工作人員做好培訓(xùn)工作，讓工作人員按照使用說(shuō)明來(lái)開(kāi)展工作，避免因?yàn)槿藶椴僮鞑坏蕉斐沙霈F(xiàn)振動(dòng)損壞的情況，提高設(shè)備的利用率，延長(zhǎng)其使用壽命。此外，在制度方面還要將機(jī)械設(shè)備納入日常管理和檢查工作中，重點(diǎn)對(duì)往復(fù)式壓縮機(jī)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)生問(wèn)題要及時(shí)對(duì)故障源頭進(jìn)行處理和解決。對(duì)于化工機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的振動(dòng)要開(kāi)展實(shí)施監(jiān)測(cè)，一旦振動(dòng)情況過(guò)于頻繁甚至超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，則立即對(duì)此展開(kāi)處理，及時(shí)解決問(wèn)題。

3.3 隔離振動(dòng)

除了在源頭上提高設(shè)備的質(zhì)量、選擇振動(dòng)較小的設(shè)備之外，還可以做額外的隔離振動(dòng)處理。市場(chǎng)上已經(jīng)有相對(duì)的研究發(fā)明，可以在機(jī)械設(shè)備上安放減振部件有效減少振動(dòng)頻率。也可以設(shè)置相應(yīng)的減振動(dòng)器，與振動(dòng)幅度相抵消，減少設(shè)備的振動(dòng)頻率，保證化工機(jī)械的平穩(wěn)運(yùn)行。

3.4 加強(qiáng)化工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

化工機(jī)械設(shè)備之間的機(jī)構(gòu)零件應(yīng)存在合理的間隙，并輔以合理的潤(rùn)滑管理，有時(shí)候因?yàn)闈?rùn)滑不到位、摩擦力增強(qiáng)，也是出現(xiàn)振動(dòng)的一大原因。所以要加強(qiáng)對(duì)化工機(jī)械設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)工作，并將其納入到企業(yè)的日常管理工作中，提高對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)意識(shí)，嚴(yán)格按照維護(hù)保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定期操作。一旦發(fā)現(xiàn)化工機(jī)械設(shè)備因?yàn)檎駝?dòng)而出現(xiàn)損壞，或者磨損超標(biāo)等情況，需要立即更換備件，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，降低設(shè)備的振動(dòng)頻率。

3.5 管道系統(tǒng)加強(qiáng)隔振

在設(shè)計(jì)和安裝管道系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)的管件，明確管道的分支的位置，管道分支支管越小、出現(xiàn)振動(dòng)的可能性就越大，所以應(yīng)格外注意此點(diǎn)。如果管道系統(tǒng)中因?yàn)榉N種原因不能選擇標(biāo)準(zhǔn)的管件，則需要從技術(shù)層面上加以補(bǔ)救，加強(qiáng)管道的科學(xué)支撐，減少管道系統(tǒng)出現(xiàn)振動(dòng)的情況，提高設(shè)備的使用效率，避免因振動(dòng)而對(duì)設(shè)備造成損傷。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備是化工生產(chǎn)過(guò)程中的基本單位，其質(zhì)量與化工生產(chǎn)效率與質(zhì)量息息相關(guān)，所以應(yīng)格外重視其質(zhì)量問(wèn)題。但是由于當(dāng)前廠家生產(chǎn)通用機(jī)械設(shè)備的普遍性，缺乏相對(duì)的專業(yè)性，造成當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備普遍存在不太適應(yīng)的情況，如由于自身基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的不科學(xué)、氣流脈沖、自身結(jié)構(gòu)形成的慣性力與力矩的不平衡等原因出現(xiàn)振動(dòng)情況，嚴(yán)重縮短了設(shè)備的使用壽命?；て髽I(yè)應(yīng)對(duì)此加以重視并采取有效的措施，降低振動(dòng)幅度與振動(dòng)頻率，嚴(yán)格控制振動(dòng)情況，從而保證機(jī)械設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行。