不锈钢热交换器管振动厉害是什么缘故？

不锈钢热交换器管振动最主要的原因是流体诱导的作用力，管内外流动的流体（比如管内的冷却水、管外的蒸汽）在流速达到一定程度时，会对管壁产生持续的周期性冲击。比如流体绕流换热管时，当雷诺数超过500，管尾会交替形成卡门涡街，这些漩涡脱落时会给管壁施加反向的交变力，左边漩涡掉下来推管子向右，右边的掉下来又推管子向左，反复作用就带动管子横向振动，流速越快这种振动越明显；如果管内流体是靠泵或压缩机输送，还容易出现流体脉动，压力和流速忽高忽低，对管壁的冲击力也跟着变化，忽大忽小的力会让管子晃动，尤其泵频繁启停时更突出。

除了流体，共振也会让振动加剧。每根换热管都有自己的固有频率，这个频率和管子的材质、粗细、壁厚、长度以及固定方式有关，比如细一点、长一点的管子固有频率更低。如果外界的激励频率像流体漩涡脱落的频率、泵的运行频率或者设备本身的振动频率和管子的固有频率接近甚至相等，就会引发共振，这时候哪怕外界作用力不大，管子的振幅也会突然变大，严重时能听到管子和其他部件碰撞的声音。

支撑结构出问题也会让管子更容易振动，换热管平时靠两端的管板和中间的折流板固定，要是长期运行后管板和管子的焊缝腐蚀开裂，或者折流板上的管孔被磨损变大，管子在支撑处就会有松动的间隙，原本被固定住的管子有了活动空间，流体一冲击就容易晃；如果折流板间距设计得太大，长段管子悬空没有支撑，就像没扶稳的筷子，稍微受力就会弯曲振动，而且间距越大振动幅度越明显，要是折流板本身被介质腐蚀变形或穿孔，失去支撑作用后，管子振动会更严重。

另外，工况骤变也会触发振动，比如热交换器开机时，流体快速充满管道，会对管壁产生类似水锤的瞬时冲击；停机时管内流体流速骤降，压力突然变化，又会产生反向的拉力或压力，这两种情况都会让管子短暂振动；要是突然开大泵的出口阀门增加流量，或者快速升高管外蒸汽压力，流体对管壁的冲击力会瞬间增加，打破原本稳定的状态，也会引发振动。这种振动长期下去会让管子和支撑件的接触处磨损，比如和折流板摩擦导致管壁变薄，还可能让不锈钢管的焊缝出现疲劳裂纹，最后甚至造成介质泄漏，影响设备正常运行。