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Rohrleitungs­schwingungen

Übermäßige Schwingungen können zu kritischen Materialbelastungen und Schäden an Rohrleitungen führen

Erhöhte Rohrleitungsschwingungen verursachen unzulässige Vibrationsbelastungen, Materialermüdung und im ungünstigsten Fall Risse, Leckagen oder Schäden an angeschlossenen Aggregaten wie Pumpen oder Verdichtern. Ursachen sind häufig strömungsbedingte Anregungen, Druckpulsationen oder Resonanzeffekte im Rohrsystem. Eine fundierte Schwingungsanalyse ist entscheidend, um Schäden frühzeitig zu erkennen und die Rohrleitungsschwingung technisch sicher zu bewerten.

Unser Vorgehen:

Wir führen gezielte Vibrationsmessungen an Rohrleitungen unter realen Betriebsbedingungen durch. Dabei erfassen wir die tatsächliche Belastungssituation im Gesamtsystem und erstellen eine strukturierte Vibrationsanalyse. Durch die Variation von Betriebszuständen lassen sich Anregungsmechanismen eindeutig identifizieren. Bei Bedarf ergänzen wir die Untersuchungen durch eine DMS-Messung zur Erfassung dynamischer Spannungen.

Zur Beurteilung kritischer Zustände ermitteln wir Eigenfrequenzen von Rohrleitungen und Halterungen und analysieren mögliche Kopplungen mit angeschlossenen Aggregaten. Mithilfe einer akustischen Resonanzanalyse werden zusätzlich strömungsinduzierte Schwingungen bewertet. Die Ergebnisse dienen als belastbarer Schwingungsnachweis gegenüber Betreibern, Planern oder Versicherern.

Sie benötigen Unterstützung bei der Beseitigung von Rohrleitungs­schwingungen?

Als unabhängiger Gutachter für Vibrationen erstellen wir eine nachvollziehbare technische Bewertung und entwickeln konkrete Maßnahmen zur Reduzierung der Schwingungsbelastung. Ziel ist die dauerhafte Sicherstellung eines sicheren Anlagenbetriebs.

Unsere Leistungen im Kurzüberblick:

Erfahren Sie mehr über unsere Dienstleistungen zur Schwingungsüberwachung, speziell für Ihre Rohrleitungssysteme:

  • Mehrkanalige Messdatenerfassung als Kurz- und Langzeitmonitoring
  • Ermittlung und Beurteilung der Rohrleitungsschwingungen (z. B. VDI 3842)
  • Gefährdungsbeurteilungsanalyse (detaillierte Analyse und Bewertung der Situation)
  • Ausarbeitung von Minderungsmaßnahmen zur Reduzierung von Rohrleitungsschwingungen
  • Erfassung der Materialspannungen
  • Eigenfrequenz- und Eigenformanalysen
  • Erstellung von Berechnungsmodellen
  • Planung von Rohrleitungshalterungen
  • Messtechnische Begleitung bei der Inbetriebnahme von Maschinen und Anlagen
  • Gutachtenerstellung
Messtechnische Überprüfung der Rohrleitungsschwingungen
Messtechnische Überprüfung
Vermeidung von schwingungsbedingten Schäden
Schadensvermeidung
Beurteilung der Rohrleitungsschwingungen
Beurteilung
Langzeitüberwachung der Schwingungs-, Druckpulsations- und Schallsituation
Langzeitüberwachung
Ursachenanalyse erhöhter Schwingungen von Gasleitungen
Ursachenanalyse erhöhter Schwingungen von Gasleitungen
Schwingungsanalysen an Pumpen und Rohrleitungen
Schwingungsanalysen an Pumpen und Rohrleitungen

Auf Basis unserer langjährigen Erfahrung im Bereich Rohrleitungs­schwingungen stehen wir Ihnen als kompetenter Partner gerne beratend zur Seite.

Kontaktieren Sie uns

Erhöhte Rohrleitungs­schwingungen treten häufig zusammen mit unzulässig hohen Druckpulsationen sowie in Resonanzfällen auf. Diese Kombination kann zu erheblichen Schäden und Ausfällen führen.

Erfahren Sie mehr darüber und wie wir Ihnen helfen können:

Druckpulsation Eigenfrequenzen

Referenzprojekte

Rohrleitungsschwingungen am Kolbenverdichter überprüft

Im Zuge einer Sanierungsmaßnahme wurden die Rohrleitungsschwingungen einer Kolbenverdichteranlage messtechnisch überprüft. Dazu wurden Schwingungsmessungen an Rohrleitungen, Wärmetauschern, Verdichtern und Fundamenten durchgeführt und mit den Richtwerten der VDI 3842 bewertet. Unter bestimmten Betriebsbedingungen traten erhöhte Schwinggeschwindigkeiten an der saugseitigen Sammelleitung auf. Eine ergänzende FEM-Analyse der Rohrleitung zeigte kritische Materialspannungen. Ursache war eine gelockerte Rohrleitungshalterung, die anschließend konstruktiv optimiert wurde.

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Erhöhte Schwingungen an einer Pumpenanlage gemindert

Nach der Erneuerung von Schlammleitungen in einer Kläranlage traten erhöhte Rohrleitungs- und Gebäudeschwingungen im Bereich der Umwälzpumpen auf. Im Rahmen einer schwingungstechnischen Untersuchung wurden Schwingungsmessungen an Pumpen, Rohrleitungen und der Geschossdecke sowie Druckpulsationen im Fördermedium erfasst. Die Analyse zeigte eine Resonanz zwischen Pumpendrehfrequenz und mechanischen Eigenfrequenzen der Struktur. Durch gezielte Maßnahmen zur Reduzierung der pulsationsbedingten Anregung konnten die Schwingungen deutlich vermindert und ein störungsfreier Anlagenbetrieb erreicht werden.

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Erschütterungsmonitoring an einer erdverlegten DN 800 Versorgungsleitung für Trinkwasser

Während Bauarbeiten oberhalb einer erdverlegten DN 800 Trinkwasserleitung wurden die auftretenden Rohrleitungsschwingungen kontinuierlich überwacht. Hierzu wurden Langzeit-Erschütterungsmessungen gemäß DIN 4150-3 direkt auf der Rohrleitung durchgeführt. Ziel war die Beweissicherung und der Schutz der Versorgungsleitung vor Schäden durch Baugeräte wie Vibrationswalzen oder Rüttelplatten. Die Messdaten ermöglichten eine kontinuierliche Bewertung der Schwinggeschwindigkeiten während der gesamten Bauphase.

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Schäden am Rohrleitungssystem durch den Betrieb von Exzenter­schnecken­pumpen in einem Klärwerk

In einem Klärwerk traten beim Betrieb von Exzenterschneckenpumpen starke Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen auf, die zu Schäden an Rohrhalterungen und Schweißnähten führten. Durch Schwingungs- und Druckmessungen im Pumpen- und Rohrleitungssystem wurde festgestellt, dass im Parallelbetrieb der Pumpen stoßartige Druckpulsationen entstehen, die das Rohrleitungssystem in seinen mechanischen Eigenfrequenzen anregen. Auf Basis der Messergebnisse wurden betriebliche und konstruktive Maßnahmen zur Schwingungsminderung entwickelt.

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Rohrleitungsschwingungen in einer Erdgasübernahmestation

Nach Inbetriebnahme einer neuen Regelstrecke traten in einer Erdgas-Mess- und Regelanlage auffällige Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen auf. Zur Ursachenanalyse wurden Schwingungsmessungen und dynamische Druckmessungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen durchgeführt. Die Untersuchung zeigte eine akustische Resonanz im Rohrleitungssystem, die zu erhöhten Schwinggeschwindigkeiten führte. Auf Grundlage der Bewertung nach VDI 3842 wurden konstruktive Maßnahmen zur Reduzierung der Rohrleitungsschwingungen und Druckpulsationen entwickelt.

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Vibrationen und Lärm am Kanalsystem einer Abluftanlage durch den Parallelbetrieb von Radialgebläsen

In einer industriellen Abluftanlage mit mehreren drehzahlvariablen Radialgebläsen traten erhöhte Rohrleitungsschwingungen, Vibrationen der Gebläsegehäuse und hohe Geräuschpegel auf. Durch Schwingungs-, Schall- und Druckpulsationsmessungen sowie Betriebsversuche wurde festgestellt, dass instabile Strömungsbedingungen im Parallelbetrieb der Gebläse zu starken Volumenstromschwankungen führten. Zusätzlich kam es zu einer Resonanz zwischen Gebläsedrehfrequenz und Eigenfrequenz der Unterkonstruktion, wodurch die zulässigen Schwingwerte überschritten wurden.

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Ursachenanalyse erhöhter Schwingungen während des Parallelbetriebs von Ölbrennern im Heizkraftwerk einer Abfallverbrennungsanlage

Nach der Wiederinbetriebnahme einer Abfallverbrennungsanlage traten beim Parallelbetrieb zweier Ölbrenner starke Druckpulsationen und Schwingungen im Feuerraum auf. Durch Druck- und Schwingungsmessungen im Brennraum und an der Kesselstruktur wurde festgestellt, dass selbsterregte thermoakustische Schwingungen die Ursache der Dröhn-Geräusche und Anlagenvibrationen waren. Auf Basis der Messergebnisse wurden betriebliche und konstruktive Maßnahmen zur Stabilisierung der Verbrennung entwickelt.

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Fallstudien

Rohrleitungshalter
Rohrleitungshalter

Kurzzeitig auftretende hohe Schwingungen am Rohrleitungssystem einer Verdichterstation

  • Zeitgleiche messtechnische Ermittlung der Rohrleitungsschwingungen an ausgewählten Stellen des Rohrleitungssystems bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen.
  • Bewertung der vorhandenen Schwingungssituation und Abschätzung des Gefährdungspotentials.
  • Bestimmung der mechanischen Eigenfrequenzen während des Anlagenstillstands und Vergleich mit den möglichen Anregungsfrequenzen.
  • Ausarbeitung von Maßnahmen zu Verbesserung der Rohrleitungshalterungen.
Schraubenverdichter
Schraubenverdichter

Rohrleitungsschäden nach Umstellung des Kältemittels in einer Kälteanlage

  • Messtechnische Ermittlung der Schwingungs- und Druckpulsationssituation sowie der Position des Steuerschiebers und Bewertung der Situation vor Ort.
  • Bestimmung der mechanischen und akustischen Eigenfrequenzen und Vergleich mit den gemessenen Druckpulsationen.
  • Gegenüberstellung des berechneten Druckaufbaus an der Auslasssteuerkante mit dem gemessenen Rohrleitungsinnendruck.
  • Maßnahme: Änderung des eingebauten Volumenverhältnisses im Schraubenverdichter.
Gas Booster Kompressor
Kolbenverdichter

Hohe Schwingungen an den Pulsationsbehältern und am Rohrleitungssystem

  • Mehrkanalige Erfassung der Schwingungs- und Druckpulsationssituation sowie weiterer physikalischer Größen während unterschiedlicher Betriebsbedingungen.
  • Ermittlung der mechanischen Eigenfrequenzen während des Anlagenstillstandes.
  • Durchführung einer Ursachenanalyse und Bewertung der Rohrleitungs- und Behälterschwingungen.
  • Zeitnahe Ausarbeitung von effektiven Minderungsmaßnahmen.