某海上平台透平发电 机机组排烟管改造 项目施工中，改造 后的发电机排烟管 布置在平台西侧及东侧生活楼甲 板附近，工作中排烟管排放高速 烟尘气流，产生振动和低频噪声。 此排烟管的振动和噪声影响整个 生活楼及办公区域，对现场工作 人员的工作和生活带来不利影响， 对现场工作人员的工作和生活带 来人体感官上的不适，成为一个 困扰因素。因此减少排烟管振动 就成为海上平台安全生产的一个 迫切急需解决的问题。 经对现场对生活楼及办公区 附近的 C、D 两条排烟管支架处 的结构振动检测，检测结果显示， 排烟管在垂直方向尤其水平方向 的振动值相对较大。人体感官体 验也是在生活楼房间的振动明显， 对工作生活中的影响是不能低估 的。而对透平发电机排放烟气排 气的工况，整个管路产生振动是 不可避免的，只能是采取合适的 方法来减轻或衰减这种影响。
 
排烟管振动的原因
 
此排烟管直径是1,000mm， 经位于下甲板的透平发电机排放 烟气 , 经过机组的柔性接管口、 消音器、膨胀节及 30 米长的管道 引送至上方区域排放，透平发电 机机组工作所产生的高速冲击脉 动气流在排出时因管道的阻力作 用，形成了对管道激振作用，产 生了机械振动。透平发电机机组 底橇有减振块及排烟柔性接管口 衰减本机振动，可以排除透平发 电机本体振动向外传递到排烟管 上的可能性。 振动的原因在于排烟管管路 中排烟气流的脉冲及管道阻力带 来的激振作用产生了振动，振动 通过管支座传递，这些支座和钢 平台结构支撑钢性连接，因于此 传递到了生活楼及其房间内。 在支座和结构支撑的钢性连 接间可以采用增加非金属垫和减 振器的方法来减轻或衰减振动。 从国外货油泵液压管路设计中对 振动和冲击大的液压系统管线，降噪减振的主要措施就是采用有 带橡胶衬托层的管支架，可以做 为工程上处理类同问题的借鉴。
 
排烟管减振方案
 
排烟管支座加聚四氟乙烯 垫减振。在与生活楼区域附近的 排烟管支座的和结构支承间加聚 四 氟 乙 烯 垫 板， 用 非 金 属 材 料 板将排烟管支耳和支承结构隔 开,应该可以缓冲和衰减排烟 管 的 振 动。 膨 胀 四 氟 及 聚 四 氟 乙烯板技术参数和性能为：压缩 率 45%、 回 弹 率 ＞ 10%、 密 度 1.0g/cm3 、 压 力 ＜ 20.0Mpa、 温度 -273~260℃。 聚 四 氟 乙 烯 垫 板 由 100% PTFE 聚四氟乙烯经过特殊工艺 处理研制而成，具有优良的柔韧 性，有极佳的顺应性能及成型能 力，又具有高抗拉强度，抗蠕变、 耐高低温、耐腐蚀、抗冷流、抗 老化，可长期存放不变质，无毒 无污染，并由无数均质细密柔软 强韧的多方向纤维组成，具独有 的高密度纤维组织，受压后纤维 会相互缠结，变成组织更紧密均 匀，不透气、不透水、止泄性能 良好，在严苛之腐蚀性环境及高 温下，亦能保持极佳之密合状态。 聚四氟乙烯垫板用于化工、 炼油、机械等高密封，高腐蚀环 境。热交换器，压缩机法兰，蒸 汽容器法兰，具有较好的耐用性。 考虑到排烟管的工作温度较高（排 烟管烟气的设计温度 323℃压力 0.1MPa），改性或填充聚四氟乙 烯垫板可在 -196℃ ~-260℃范 围温度下工作，故选择耐高温和 高强度的聚四氟乙烯板垫板材料。 笔者之前在天然气冷箱项目，当 时的低温冷箱设备在设备支座中 使用聚四氟乙烯作垫板。膨胀聚 四氟乙烯垫具有良好的柔软性、 弹 性， 据 介 绍 其 压 缩 变 形 率 为 40%。选用膨胀聚四氟乙烯垫板 和聚四氟乙烯垫板组合，使减振 效果更好。具体采用 6mm 膨胀 聚四氟乙烯和 20mm 聚四氟乙烯 板垫板。结构示意如图 1 所示。
 
支座减振块减振方案
 
在排烟管的立管悬挂支耳和 支承结构间加四组弹簧减振支座 组件 , 来缓冲和衰减排放中烟气 产生的振动，弹簧减振器组件为 钢材料，可在较高工作温度的工 况条件，结构示意如图 2：排烟管减震与支座减震对比烟管减震具有结构上紧凑、 用料少、工件尺寸小、重量轻、 易施工的特点。方案 1 适合于静 设备、有流体冲击的压力管道、 产生低频振动的情况；支座减震 需要增加附属构件、留出所要安 装弹簧座的空间高度、另加的结 构支承多，工件尺寸大、每套弹 簧座费用较大，费用是方案 1 的 2-3 倍的情况。支座减震适合于 传动设备、旋转设备、压缩机、 风机、离心设备等产生脉冲振动 1. 悬挂支耳；2. 弹簧减振支座组件； 3. 承重结构；4. 排烟管 的情况。经过比较，选用烟管减 震方式。
 
方案实施后达预期效果
 
从支承结构的检验和人体感 受两方面，实施情况达到预期。 人体感官体验在生活楼房间的振 动感受不明显，经过对 2 路排烟 管支架实施加聚四氟乙烯垫板减 振后，在垂直和水平方向振动都 有较大幅度的下降，水平方向的 振 动 值 缩 减 约 50%~70%。 减 振效果比较明显。在降噪方面， 也有一定的效果。从中看来，用 膨胀聚四氟乙烯垫板和聚四氟乙 烯垫板组合，取得了良好的减振 效果。 聚四氟乙烯板垫板减振对于 容器罐类静设备和压力管道、低温、 高温压力管道有好的减振效果，在 高、低温介质条件下的作为压力管 道支座垫是最好的选择。