共振在民用管道、工业管道和其他结构工程都存在，常见的明显的共振现象在给水和采暖供热管道上多有发生。产生共振理论是：当外加力变化的频率等于物体的固有频率时，就发生共振。这时物体受迫振动的振幅最大，引起物体结构破坏或发生事故。 现象与危害： (1)管道内的介质(给水和热水、蒸汽)受外界温度、压力和管道所处的坡度及管道与管件连接变径等的影响，达不到正常运行的要求时，均可使介质的流速发生突变，则引起介质的压强或压力突然增加，导致管内流动介质对管壁产生超限性的摩擦、撞击等外力作用发生共振(其共振如同锤击管壁，常称水锤、气锤)现象。 (2)共振时管内介质的压强升高值，要超过管道正常压力的几十倍，同时增压减压的频率都很高，管道受迫振动的振幅最大。 共振系统管道及配件的结构危害较大，轻者会使管道产生位移，锚件、支架松动及结构产生疲劳应力而缩短管道的使用寿命；严重时会将管道及管件、设备破坏，甚至发生重大事故。 (3)室内给水、采暖供热系统管道发生共振的时间，多数是在突然增压较高时候；按共振振幅大小，振幅小时发出“呜呜呜……”叫声；振幅大时发出“咔咔咔……”或“咚咚咚……”的持续数秒钟噪声，使人心烦意乱，严重影响人们休息。 因此，管道在设计、施工时，都必须注意上述共振的现象与危害，以便采取相应的防治措施。 防治措施： 管道在设计和施工时，防止发生共振的主要措施，是保证系统中的管子及管件、设备连接的牢固、正确的坡度和整体结构受力的强度及稳定性，使介质始终正常运行和不会产生阻力、突然增减压，以避免发生或减少共振的缺陷。 防治措施如下： (1)保证介质正常运行，减少阻力。在制作和安装管道系统的结构连接时，尽量减少管径突然变化，不要任意增加弯头，弯头的弯曲半径应正确。 (2)管道变径时要平缓圆滑过渡，不应突变或急变，并根据管道介质的性质、流动方向和坡度要求，应选用定型变径管件或加工符合变径要求的自制变径管件。 在水平管道安装中，防止管子局部倒坡、存水和存气，导致介质流速减少、阻力增大和压力突变。一般规定在水平管道的变径管安装中，不得将大管坡向小管，如大管坡向小管时，则应采用偏心变径管件；若小管坡向大管时，应采用同心变径管件。 (3)管道连接时应按设计、施工规范规定的管道种类(指镀锌与非镀锌钢管)和直径规格，合理选用连接方法；管道对接焊时要避免过大的错口和在管道内部形成焊瘤。为防止内壁产生焊瘤和达到光滑要求，宜采用氩弧焊打底，才能减少管内流体的阻力。 (4)管架的间距和管道的坡度必须符合设计要求或施工规范规定。否则管架的间距过大时，造成管道塌腰、弯曲而影响坡度及坡向，导致管道窝气、存水，造成阻力和影响水、气的正常循环；当管内介质压力突然变化时，易发生共振。 (5)设计时，应使系统管道的设备及防护设施齐全，并注意下列安装和使用操作的方法(注)。 1)系统管道应按规定要求设置切断介质阀门、补偿器和安全减压器，系统高低处分别安设自动排空及回水排放设施，以保证正常运行和使用要求。 2)安装系统管道的设备及附属防护设施时，必须按设计要求或施工规范规定的施工技术和质量标准进行。 3)管道工程在交工后使用时，应注意出厂设备的性能，按出厂说明书要求进行操作，防止突然开、关阀门和启、停水泵，造成介质突然性冲击或回坐力，使介质流速发生突然变化，而产生共振。 (6)防止管道产生共振，只有保证系统管道的结构强度和整体受力的稳定性。具体措施是将系统管道，管件，管架及支、托、吊架和固定预埋件以及补偿器等，按设计要求或施工规范规定的结构型式和固定连接方法严格执行，达到整体结构的受力强度、刚度和稳定性，以预防共振和共振后的破坏事故。 安装完成后的管道通过自检、互检、专检时，发现下列质量通病，可能引起共振危害，必须在交工前按设计和施工规范规定的安装质量要求，进行治理。 (1)管道、管件和设备相互连接的同心度或焊缝内外质量不符要求时，经调整后按焊接连接要求重新焊接或补焊。 (2)管架、支墩的间距过大及坡度、固定预埋件的牢固程度和支、吊、托架的位置不符时，应按有关治理方法和要求进行治理。 (3)穿越墙和楼板处的立、横管道弯曲和水平管坡度不符时，应将管子调直；水平管坡度的治理应采用剔扩墙洞口，并调整支架的距离尺寸，以保证管道的坡度正确。 (4)主管坐标不符，影响分支管的标高和坡度时，应按角度要求，采用规定的弯头及弯曲半径，予以调整治理。 管道与管架、支墩和管卡之间悬空时，在保证标高和坡度符合要求的前提下，采用焊垫铁方法增减高度来调整，以达到标高、坡度和接触严密要求。 |
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