Vibrationer i rörsystem

Analys

Askalon analyserade problemet för den installerade ventilen och genomförde flödesberäkningar i beräkningsprogram. Den befintliga reglerventilen visade sig vara tre dimensioner mindre än rörledningen, vilket vid aktuella öppningsgrader resulterade i en vattenhastighet på upp till 10 m/s i ventilens utlopp. Vid höga hastigheter skapas tryckvariationer, vilket leder till påfrestningar i rörsystemet. Beräkningarna visade att risken för att trycket skulle sjunka till en nivå där kavitation uppstår var stor. Kavitation innebär att bubblor bildas när trycket tillfälligt sjunker under ångbildningstrycket och sedan kollapsar när trycket återhämtar sig. Detta fenomen förstärker vibrationerna i både ventilen och rörledningen.

Lösning

Slutsatsen var tydlig – för att säkerställa en stabil drift och eliminera vibrationerna behövde hastigheten i ventilens utlopp reduceras. Lösningen blev en ny reglerventil med liknande flödeskapacitet men med större utloppsarea. Efter inspektion i anläggningen föreslog Askalon även att komplettera med avstängningsventiler upp- och nedströms reglerventilen för att möjliggöra framtida underhåll på ett säkert sätt.
För att reducera risken för kavitation, användes avstängningsventiler med begränsad flödeskapacitet för att dela upp tryckfallet mellan reglerventilen och avstängningsventilerna.
Det befintliga ställdonet med lägesställare bedömdes vara i gott skick och kunde återanvändas.
För att förenkla installationen och minimera driftstopp rekommenderades prefabricering av en rörsektion innehållande den nya utrustningen. Genom att förbereda svetsning och svetsprovning i förväg kunde arbetsmomenten vid slutinstallationen reduceras, vilket både förkortade installationstiden och ökade flexibiliteten för genomförandet under ett planerat driftstopp.
Utöver att eliminera vibrationerna resulterade åtgärden i en säkrare arbetsmiljö för underhållspersonal och en smidig, flexibel lösning som möjliggjorde framtida underhåll utan onödiga driftstörningar.

Bevisade industriförbättringar

• Vibrationsfri drift genom lösning baserad på analys av grundproblemet.
• Förbättrad åtkomst och säkerhet för underhållsarbete genom utvärdering av befintlig installation.
• Installationskostnaden minskades genom att befintligt ställdon med lägesställare kunde återanvändas.
• Driftsstopp för installation kunde hållas till minimum eftersom en rörsträcka med den nya utrustningen prefabricerats.