Vibración/Ruido en recipientes y paredes de tuberías
Los compresores centrífugos y de tornillo generan pulsaciones a frecuencia de paso de aletas (VPF). Estas pulsaciones pueden excitar los modos acústicos transversales del gas y también pueden excitar los modos de carcasa de tuberías y recipientes de pared delgada. Cuando estos modos de carcasa y modos acústicos transversales concuerdan con la frecuencia de paso de aletas (VPF) del compresor, se producirá una grave vibración de la pared de la carcasa. Esta vibración puede producir fallas por fatiga de conexiones de diámetro pequeño cercanas y generar problemas de ruido excesivo.
Wood proporciona servicios de diseño y de campo para identificar y resolver problemas de vibración del modo de la carcasa.
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Las ondas acústicas transversales viajan perpendiculares a la dirección del flujo y se irradian hacia afuera hacia la pared de la tubería (carcasa). Si la frecuencia natural del modo de la carcasa concuerda con la frecuencia acústica transversal, la pared se tornará resonante y amplificará la vibración.
Las tuberías y recipientes de paredes delgadas tienen muchos modos de vibración de carcasa. La figura de abajo ilustra una sección de la tubería con cinco (5) nodos circunferenciales y tres (3) nodos axiales. La figura también muestra una sección trasversal de la tubería, con una representación de un modo acústico de alta y baja presión. Si este modo acústico concuerda con el modo de la carcasa, existe un potencial para alta vibración. La fuerza de excitación que crea la alta vibración de la carcasa es un resultado de las pulsaciones de presión generadas por el compresor a frecuencia de paso de aletas (VPF). Si estas frecuencias se alinean – frecuencia de paso de aletas (VPF), modos de carcasa de la tubería y modos acústicos del gas – entonces el resultado es de vibraciones altas de tuberías o recipientes.
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Modo acústico de alta y baja presión | Cinco nodos circunferenciales Tres nodos axiales |
Como se ilustra en la siguiente tabla, la vibración acústica transversal de la carcasa (ATC) se produce a frecuencias de media a alta y puede generar grandes amplitudes. Evaluar y mitigar ATC para una planta existente (servicio de campo) o durante la fase de construcción (servicio de diseño) es un estudio avanzado dentro de la Evaluación de las vibraciones y de la integridad de las tuberías de Wood
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-TIF (turbulencia inducida por el flujo) -VIF (vibración inducida por el flujo) -VIA (vibración inducida acústicamente) -ATC (análisis acústico transversal |
Fuentes de excitación que se analizan en nuestra evaluación de las vibraciones de las tuberías |
Ejemplos de vibración en tuberías (vídeo, en inglés) • Condiciones transitorias en tuberías de diámetro pequeño • Consejos para realizar un análisis de vibraciones exitoso • Ejemplos de vibración en tuberías • Consideraciones de diseño sobre vibraciones en tuberías • Rigidez de los soportes de tuberías, proyecto GMRC • Enfoque integrado para gestionar los riesgos de vibraciones •
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