往復動圧縮機/ポンプ廻り配管の脈動解析

概要

脈動成分が軸流式や遠心式と比べて大きい往復動圧縮機/ポンプでは、脈動が機器本体・周辺機器・配管系の振動を引き起こして機器・配管・支持系の損傷や不安定なプロセス状態や計装機器の誤動作を招くことが多くあるため、設計段階での脈動の事前検討が必要となります。
東洋エンジニアリングはこれまで培ってきた様々な往復動圧縮機/ポンプの設計・運転に関連する幅広い経験と高度な専門知識を基にAPIに則った脈動解析を実施し、脈動検討と必要に応じて脈動対策の立案を行っています。

往復動圧縮機脈動解析の適用事例

往復動圧縮機の実ガス運転で、シリンダヘッド部が700μmp-p以上で振動したため連続運転ができないという問題が生じました。図1に圧縮機最終段吐出配管を示します。脈動解析と振動解析により各圧力段について振動原因を一つずつ調査した結果、最終的に往復動圧縮機最終段での脈動が主な原因であると推定しました。
脈動解析結果に基づき、脈動低減対策としてオリフィス挿入と配管形状(径、長さ)変更を実施しました。この対策によりシリンダヘッド部振動値は280μmp-p以下に低減し、連続実運転可能となりました。
図2および図3に圧縮機最終段吐出側セパレータにて測定した脈動波形と同位置での解析結果から得られた脈動波形をそれぞれ示します。これらの図から、測定結果と解析結果は良く一致しており解析精度が良好であることがわかります。
東洋エンジニアリングは、このような脈動解析技術を駆使して、エンジニアリングの円滑な遂行と問題解決を行っています。

図1 圧縮機最終段吐出配管

図1 圧縮機最終段吐出配管

図2 圧力脈動測定結果
図2 圧力脈動測定結果
図3 圧力脈動解析結果
図3 圧力脈動解析結果