烟气管道震动问题分析及解决方案探讨

管道的震动噪声问题是困扰厂区工作人员的一大难题，管道震动原因有很多，噪声源可能再来管道内部，也可能来自现场的旋转机械，如风机、泵等等。

一般来说，烟道震动的主要原因是由于尾部烟道内部的烟气气流脉动频率、声学驻波频率和烟道本身的固有频率两者或者三者相互结合引起的共振。烟气气流的脉动频率和烟道的声学驻波频率可以通过公式计算得到，他们的数值随着运行工况的改变而变化。烟道的固有频率是和设计有关的，一般设计安装完成后，烟道固有频率就确定了，只有通过加强内撑杆、烟道壁板，导流板等方法才能改变其固有频率。

通过现场振动频谱分析可以得到烟道震动的频率，这个频率可以认为是烟道的固有频率。然后通过计算得到气流脉动频率、声学驻波频率，通过对比三者数值上的差异，可以找到管道震动的振动源，然后通过改变烟道固有频率，增加分隔板或者改变内部绕流结构和导流板布置等方法可以解决现场振动问题。

如下是某项目改造案例说明：

对这部分烟道内部震动做了写计算，把造成烟道震动的三个频率做了整理。

第一是烟道内部的脉动频率：因为这块烟道里面除了内撑杆没有其他管束，计算了内撑杆的涡流波动频率，6m烟道内的内撑杆波频在22Hz，4.4m烟道内撑杆波频在56Hz左右；

第二是烟道固有震动频率，这个和烟道本身的结构有关系，根据现场的视频文件，用手机软件测了震动频谱，振幅频率在169-173Hz左右，这个频率和内撑杆频率不同，说明不是内撑杆的涡流造成的；

第三是烟道的声学驻波频率，6m烟道的驻波计算结果没问题，4.4m烟道的4阶驻波频率为172 Hz，和烟道固有频率（根据视频频谱测试出来的）发生共振。然后就是汇合烟道处的导流板，导流板和烟道壁板间距接近1.1m，根据这个间距计算出来的1阶驻波频率也在172Hz，和视频频谱测试出来的频率也重合，也可能是发生共振的原因。

在现场调整加固导流板后，对比了两次的振动幅度视频，现场振动情况减轻，但弯头处和4.4m烟道平台附近仍然有很强的振动。还需加强4.4m烟道壁板强度，改变此处烟道固有频率；另外需要在弯头处导流板背面焊接一条角钢加强，同样是为了改变其固有频率。