خستگی ارتعاشی نوع خاصی از خستگی مکانیکی است که در اثر لرزش تجهیزات در حین کار ایجاد می شود. مانند سایر اشکال خستگی، ارتعاشات می توانند باعث ایجاد ترک شوند که ممکن است منجر به ایجاد ترک و در نهایت خرابی تجهیزات شود. شایع ترین نواحی تحت تأثیر خستگی ناشی از ارتعاش شامل نواحی اطراف پمپ ها، کمپرسورها و تجهیزات دوار است .
میزان آسیب به بزرگی و فرکانس ارتعاش مربوط می شود و به شکل ترک شکننده است. ترک خوردگی ناشی از خستگی ناشی از ارتعاش را می توان با استفاده از تکنیک های تست غیر مخرب سطحی (NDT) تشخیص داد . با این حال، بازرسی مقرون به صرفه ترین یا قابل اعتمادترین روش برای مکان یابی و نظارت بر ترک های ناشی از خستگی ناشی از ارتعاش نیست.
همه مواد در معرض خرابی خستگی ناشی از ارتعاش نیستند. برخی از مواد، مانند کربن و فولادهای کم آلیاژ، دارای حد استقامت هستند (که گاهی اوقات حد خستگی نامیده می شود ). حد استقامت دامنه تنشی است که در زیر آن ماده بدون در نظر گرفتن تعداد چرخه‌های خستگی هرگز از بین نمی‌رود. برای فولادهای کربنی و کم آلیاژ، حد استقامت معمولاً 40 تا 50 درصد استحکام کششی ماده است. موادی مانند فولادهای زنگ نزن آستنیتی (یعنی سری 300) محدودیت استقامتی ندارند. صرف نظر از دامنه تنش، اگر این مواد برای مدت زمان کافی در یک سرویس ارتعاشی قرار گیرند، در نهایت از بین خواهند رفت.
اقدامات کاهشی
بهترین دفاع در برابر خستگی ناشی از ارتعاش در طراحی اولیه، استفاده از تکیه گاه ها و تجهیزات میرایی لرزش است. چند نکته مهم در مورد کاهش:
- ارتقاء مواد معمولاً راه حلی نیست.
- لوله‌کشی با سوراخ‌های کوچک در نزدیکی پمپ‌ها یا کمپرسورها خطر بیشتری برای خستگی ناشی از ارتعاش دارد. نصب گاست ها یا سفت کننده ها می تواند مشکلات خستگی لوله کشی کوچک را کاهش دهد.
- نصب مهارها در مکان های نامناسب می تواند به جای کاهش آن، مشکل را تشدید کند. بنابراین، نصب سیستم های مهار پس از ساخت باید توسط پرسنل واجد شرایط برای قضاوت در مورد این که چنین مهاری سودمند است، انجام شود.
- ریزش گرداب را می توان در خروجی دریچه های کنترل و شیرهای ایمنی از طریق روش های اندازه گیری مناسب شاخه جانبی و تثبیت جریان به حداقل رساند. توجه داشته باشید که دریچه‌های کاهنده فشار با طراحی هدفمند در دسترس هستند که اساساً در برابر شکست خستگی ناشی از ارتعاش مصون هستند.