往复式压缩机管系振动与控制措施

1 往复式压缩机管系振动的产生往复式压缩机工作特点是吸、排气流呈间歇性和周期性 ,因此不可避免的要激发进、出口管道内的流体呈脉动状态 ,使管内流体参数随位置及时间作周期性变化 ,这种现象称为气流脉动。脉动流体沿管道输送时 ,遇到弯头、异径管、分支管、阀门、盲板等元件将产生随时间变化的激振力 ,受该激振力作用 ,管系便产生一定的机械振动响应。压力脉动越大 ,管道振动的振幅和动应力越大 ,强烈的脉动气流会严重地影响气阀的正常开闭 ,减小工作效率。此外 ,还会引起管系的机械振动 ,造成管件疲劳破坏 ,发生泄漏 ,甚至造成火灾爆炸…     

海洋平台往复式压缩机组振动控制设计

海洋平台往复式压缩机组由于安装在柔性的平台结构上,相对陆用机组往往更易发生大的振动,且振动发生后的机组维修整改成本大、后果影响严重。为了控制海洋平台往复式压缩机组的振动,以某海洋平台往复式压缩机组振动控制设计为例,通过进行气流脉动分析,减小了机组脉动不平衡激振力;通过进行机械振动分析,抑制了机组设备及管道的振动水平;以及通过进行机组底橇和平台支撑结构的振动分析,降低了机组及平台结构的振动水平等。分析结果满足标准要求,为今后海洋平台往复式压缩机组振动控制设计提供技术方法和参考依据。     

天然气管线压力脉动激振分析

动力机械对管线内的流体提供一定的激发，使管流处于脉动状态。脉动状态的流体遇到弯头、异径管、控制阀、盲板等管线元件，会产生一定的、随时间而变化的激振力，在这种激振力作用下管线和附属设备就要产生振动。为此，对一段包含复杂约束、管道附件的天然气管线进行了动态分析，计算出了作为外加激励的气流压力脉动激发的管线动力响应。计算结果表明，压力脉动能激发相当大的管线振动，在管线设计时，必须考虑压力脉动的影响，并提出了控制管线振动的措施。这些措施包括调整管线模态频率，模态形状，减小弯头转角，在最大管线位移位置处添加减振器、或阻尼器、或支撑等。     

往复式压缩机管道的防振设计探讨

往复式压缩机管道系统产生的振动主要是压缩机吸、排气的间歇性引起管道中气流脉动而产生的。缓冲罐的容积及其安装位置、管径的大小、管道的造型、支架的形式及间距是影响管道振动的重要因素。提出了解决管道振动应遵循的原则。     

往复式压缩机工艺管线振动超标与治理

针对天然气长输管线常用的往复式压缩机工艺管线振动严重超标的问题,通过对不同工况下关键测点的振动测试和压力脉动分析,结合测点的测试数据和频谱特性,得出了压力脉动是导致管线振动主要原因的认识。为了控制压力脉动以消减激振力,根据现场的工艺要求,提出了增加汇气管的缓冲容积和改善管道配置的治理措施。完成整改后,再次进行了关键测点的振动测试和压力脉动分析,数据表明:整改前后压缩机在相同工况参数下运行时,测点最大振动位移由289.76μm降低到47.2μm;最大振动速度由34.26 mm/s降低到5.18 mm/s;压力脉动也符合API 618标准的要求。同时,管线的振动烈度满足多台压缩机同时运行的要求,使得增压站的天然气处理量至少由67.41×10~4m~3/d提升到119.52×10~4m~3/d。该案例表明,对压缩机进行变工况振动测试和频谱特性分析,可方便地找出主要振动源,为管道的减振治理提供依据。     

直管弯头和异径管的气体激振力计算

石油机械某些管路系统内所容纳的气体称为气柱 ,气体象任何振动物体一样具有质量 ,可以压缩、膨胀 ,具有一定的弹性 ,所以气柱本身就象一个弹簧那样的振动系统 ,如有外力作用就会发生振动。特别是在活塞式压缩机工作过程中 ,由于吸、排气是间歇性的 ,而且活塞运动随时间变化 ,这样就会产生压力脉动。压力脉动相当于给气柱施加一个外力 ,即激振力造成管道振动 ,给压缩机运行带来不利影响 ,例如 ,可能使压缩机的功率增加 ;降低气阀的使用寿命 ,造成管道和设备的振动。但是造成管道的振动原因很多 ,是否是气体激振力造成的 ,可以通过计算确定。…     

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石油天然气、化工管路常常会因为往复式机泵产生的不稳定流动，以及流体流向改变、管线变径等情况而引起管路振动，如果处理不好，将严重影响管路的安全运行。为此，对一段天然气管系的流体脉动激发振动进行了分析。采用有限元建模方法，考虑了管系的复杂支撑、管系设备、钢结构等因素对管系振动的影响，计算出了脉动激发的位移、转角响应幅值。从计算结果看出，流体脉动对管系的动态响应有着重要的影响，在管道设计时必须加以考虑，并提出了消除流体脉动影响的相应措施。     

超高压往复式压缩机管道振动诊断与分析

对上海石化股份公司1PE装置超高压往复式压缩机1K102的管道剧振进行了测试和分析，诊断出了该机组管道振动异常的原因，并实施了简单有效的减振措施，取得了良好的效果。     

流体作用下钻柱运动状态试验研究

考虑钻柱在井口、井底的位移边界条件和力边界条件,建立了直井内钻柱与钻井液耦合动力学试验装置,进行了不同激振频率、不同轴向激振力、不同排量条件下的杆柱振动试验和不同轴向激振力、不同转速、不同排量条件下的杆柱旋转试验。试验结果表明,激振频率、转速和循环流体是影响钻柱运动状态的主要因素。在空气介质的情况下,随着激振频率的增加,杆柱的横向位移基本保持不变,轴向激振力、轴向加速度有显著增加;在循环流体作用下会减小轴向激振力、轴向加速度的增长趋势。在空气介质的情况下,随着转速的增加,轴向激振力变化不大,而钻柱的横向位移、杆柱轴向加速度均呈现出增加的趋势;但在循环流体的作用下,轴向激振力、振幅及钻柱的加速度振幅都降低,加速度振幅也显著降低。可见,流体循环可明显改善杆柱振动。     

往复式压缩机管道的防振设计

分析了往复式压缩机管道产生振动的原因及影响因素,提出解决管道振动的方法及对策。     

往复式压缩机的维修方法及技巧

往复式压缩机的失效因素包括阀门、润滑系统、脉动和不平衡等。本文以M2115/7型往复式压缩机为例介绍了压缩机常用维修技巧及方法。     

横向振动对水平井眼中钻柱摩阻的影响研究

激振力的幅值和频率是影响横向振动类减摩阻工具性能的主要参数,利用自行研制的旋转激励载荷作用下摩擦力测试试验装置,研究了激振力的幅值和频率对钢-石板平面摩擦副摩擦系数的影响规律.试验结果发现,在激振频率为5,10和20 Hz条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振力增加到34.2 N时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小21.6%,29.0%及34.4%;在激振力为11.4,22.8和34.2 N条件下,与未施加激振力时的摩擦系数相比,当激振频率增加到30 Hz时,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数分别减小22.8%、27.4%及39.0%.研究结果表明:在相同激振频率下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振力幅值呈线性负相关;在相同激振力幅值下,钢-石板平面摩擦副的摩擦系数与激振频率呈对数负相关.      

内输高温高压流体海底悬跨管道的非线性涡激振动响应分析

海底管道内输的高温高压流体会引起管内较大的轴力,从而诱发管道的整体屈曲。发生屈曲的管道凸出海床表面,出现部分管道悬跨的现象,进而在海流的作用下会形成涡激振动现象。本文研究因热屈曲引起初始竖向变形的海底悬跨管道在内外流耦合作用下的涡激振动响应。首先,采用Euler-Bernoulli梁模型来模拟海底管道,通过对管道单元和内部流体单元进行受力分析,建立悬跨管道运动学平衡方程,确定内输高温流体管道的热屈曲平衡状态。然后,在方程中引入尾流振子模型,建立内输高温高压流体管道在内外流作用下的耦合动力学方程,采用Newmark-β方法对离散的涡激振动响应方程进行逐步求解,得到管道时程的振动位移、速度及加速度,确立了有初始变形管道振动的非线性振动时域预报方法。基于该方法进行算例分析,首先对比不同模态下考虑热屈曲和不考虑热屈曲的管道振型,观察热屈曲效应对于不同模态下管道振动形态的影响;通过分析管道振动频率随时间的变化趋势,结合建模过程中刚度矩阵的变化趋势,推导出管道轴力的周期性变化会引起自然频率的周期性变化;改变管道外部流体流速,观察管道振动频率、模态和幅值的变化,分析得出管道从低模态振动转为高阶模态振...     

电力振动器激振作用下的套管串振动特性

振动固井是一种能够明显提高固井界面胶结强度的新方法,但推广使用该方法则需要解决水泥浆候凝阶段如何使固井管柱产生井下径向振动的问题。为此,研制了电力振动器。该振动器由高温电机振动组件把电能转化为机械能,电机振动组件通过输出轴带动偏心块旋转形成激振源,对套管串底部产生一个沿轴向方向旋转的激振力;然后运用主坐标分析法,分析激振力在直井套管串产生的振动特性,得出电力振动器振动对套管串产生的动响应模型;最后以某井井身结构设计为依据,分析了不同套管串长度、不同激振力和不同振动频率对套管串最下端的振动幅值的影响。研究结果表明:(1)套管串长度与套管串最下端的振动幅值呈反比关系;(2)激振力与套管串最下端的振动幅值呈正比关系;(3)振动频率的平方与套管串最下端的振动幅值呈反比关系。该研究成果可为在不同井深和不同振幅需求的固井现场应用振动固井技术提供理论支撑。     

往复式压缩机或泵装置管道的振动计算

本文主要论述往复式压缩机或泵装置管道振动的原因、危害性。结合工程中高压和超高压往复式压缩机的工程实践归纳出管道防振设计、计算及设计准则。     

往复式压缩机管系振动的控制

往复式压缩机管系振动是管系在设计、安装以及使用过程中不可轻视的问题。针对吐哈油田丘陵液化石油气厂天然气压缩机管道存在的严重振动问题 ,进行了现场测量和计算分析 ,并提出了改进方案。通过使用消振管、增设缓冲器和调整支撑钢架的频率等措施 ,取得了良好的减振效果 ,消除了装置安全运行的一大隐患。     

往复式压缩机管道的消振处理措施

往复式压缩机管道振动的问题是石化装置中最典型的振动问题,那么往复式压缩机管道振动的原因是什么?往复式压缩机管道振动的控制措施?往复式压缩机管道振动分析使用的控制标准是什么?笔者对往复式压缩机管道振动作了详细的分析和讨论,并给出了有效的消振处理措施.     

基于旋转激励的钻柱激振减阻工具的研制

为解决大位移钻井过程中钻柱与井壁间摩阻和扭矩大的问题,研制了JZJZ-1型钻柱激振减阻工具。该工具以螺杆马达为动力来源,利用螺杆马达带动激振机构旋转产生激振力,周期性减小钻柱作用于井壁上的正压力,达到减小钻柱与井壁摩阻的目的。试验结果表明,测试过程中激振减阻工具振动强烈,在排量15 L/s时,工具激振频率为10.4 Hz,激振力达到1 300 N,工具压耗在可以接受的范围内,设计的激振减阻工具满足要求,为大位移井提速提供了技术支撑。     

往复式压缩机管系振动及其治理

振动是往复式压缩机系统的一种常见故障,文章系统地介绍了其振动的产生、作用机理,以及分析计算方法。通过对MW-186-X型往复式压缩机振动的多次测试和分析、处理,排除了机组本身可能引起振动的各种机械故障,认为引起机组振动的原因是管系气流脉动和机械振动。针对振动的原因,将一级进、排气管线原有的支承改用管卡固定,拆除多余的阀门,机组至今运行良好。     

往复式压缩机的减振改造

胜利炼油厂铂重整装置共有四台氢气压缩机,(两台日本产,两台无锡产)正常生产需运行两台机,每当日本机与国产机并联运行时,压缩机及其管道系统便产生强烈振动,最大值达到240μ(进气管过滤器、排气管缓冲罐等处)。虽采取了一些措施,但由于原设计上的缺陷和对引起振动的原因分析不够,一直未能很好地解决这一问题。管道长时期在高振动情况下工作,容易造成焊缝的疲劳裂纹乃至断裂,从而引起介质气体的大量外泄而发生重大恶性事故.我厂北空分装置的空压机管道就曾因受振而断裂,造成停产,所幸的是