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...     

注水泵入口管道振动分析与减振

本文对注水泵入口管道振动问题进行了分析，认为管道系统结构机械共振不是引起管道振动的原因，由于管内流体存在较大的液流脉动造成了管道振动，采取把带压注水罐改造成为常压空气缓冲罐的方法，解决了振动问题。     

气液两相流管道防振的方法与措施

指出气液两相流动管道振动与流体流型有密切关系,塞状或弹状流型易引起管道振动,振动强度与流体流速、流量和压力有关,更与激发频率有关,当激发频率与管道自振频率重合或接近时,即便流体激振强度不高,也会引起管道强烈振动。讨论气液两相流管道防振设计思路,阐明气液两相流管道振动响应分析难以进行,模态分析避免共振仍是目前管道防振分析的主要方法。提出多项具体防振措施,强调流型计算要使塞状流型或弹状流型既不在水平管道中出现,也不在垂直管道中出现。     

输气站场支管盲端振动问题解决方案

在输气站场工程中,输气站场支管盲端引起的振动常被忽视,但在压力和流量波动较大的输气站场,支管盲端引起振动非常明显,一般通过事后调整管道布置来避免运行中出现的振动问题。设计人员常根据经验筛选出易出现振动的工艺管道做动态模拟和防振动设计,一般工艺管道仅做静态设计。采用英国能源研究所指南提出的支管盲端振动失效概率计算方法,对国内某输气站场内管道系统中的支管盲端进行分析计算,调整不合理的管道布置,有效规避了生产运营阶段出现的盲端振动。计算结果表明,该方法是支管盲端振动问题的有效解决方案,可用来检验管道布置中支管盲端的合理性,并进行优化设计。     

湍流冲击振动的输油管道临界长度计算

湍流冲刷管底形成悬空管道,悬空管道假设为一端固定一端铰支的等截面均质简支梁。在分析垂直载荷对悬空管道临界长度影响的基础上,考虑到湍流冲击振动引起的动应力以及管道振动时的外部阻尼、管道轴向力和内压的作用,进行受力分析,导出管道振动微分方程。以第四强度准则为安全判据,预测管道失稳破坏条件,计算悬空管道的临界长度,以便及时采取稳固及抢修措施。     

浅谈延迟焦化装置转油线的布置

结合工程实际情况,对延迟焦化装置加热炉出口至四通阀的转油线的设计方案进行了总结,着重分析了转油线由于管道壁厚增加而引起的法兰泄漏和管道振动问题。提出了管道修改方案,解决了管道振动和法兰泄漏的问题。     

振动管道安全性评定

化工装置中流体输送管道占很大比例,由于动力源不可避免地产生压力脉动,从而引起管道的振动,有可能引起裂纹缺陷失稳、开裂.对裂纹进行安全评定时采用静态分析不能反映真实工况,而简单对实际工况参数进行概率论抽样分析同样也没有考虑振动本身对裂纹尖端应力应变场的影响.如能考虑振动对裂纹尖端强度因子的影响,则管道含裂纹处的评定将更能反映真实工况.应用工程实例进行了分析.     

柱塞泵进口管道振动原因与减振对策研究

柱塞泵进口管道的振动,造成泵进口管道的频繁破裂,维修工作量大,影响了油田的正常注水。文章对引起注水泵进口管道振动的原因进行了分析,计算了流体脉动作用于管道弯头的压力,同时建立了喂水汇管平衡管模拟计算模型,探讨了降低管道流体脉动压力的治理措施。现场应用表明治理措施的应用效果良好,达到了减小管道振动的目的。     

固液两相流诱发变径及T型管道振动实验研究及数值模拟

管道结构中存在变径或开孔，输送介质不可避免会引起管道振动。为准确模拟固液两相流在变径及T型管道内流动所诱发的振动情况，搭建了实验装置，设计了实验流程和实验工况。针对管道的变径和开孔特点，将管道简化成缩径管及T型管进行有限元数值模拟分析，对缩径管及T型管的实验测试数据和数值模拟结果进行拟合处理，得到了固体颗粒比例、出口流量对变径及T型管道振动的影响规律。可为固液两相流在变径及T型管道内诱发的振动分析提供技术支持。     

天然气站场管道振动失效后果分析

讨论了管道失效后果评估流程和失效后果分析中应考虑的因素,总结了引起站场管道振动的因素,并对振动失效造成的后果进行了分析和计算,定量计算出失效的后果,包括设备破坏面积、人员致死面积、爆炸半径、经济损失。     

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。     

丁二烯换热器出口管道振动原因分析及阻尼减振技术研究

针对天津某石化公司丁二烯换热器出口管道振动问题,根据测得的管道振动情况,运用有限元分析软件对管道进行了模态分析及支撑结构的模拟选型计算,并结合实际情况,提出了管道振动的解决方案。运用阻尼减振技术,在不停机、未改变管道原有结构布置、未改变原有流量等参数的情况下,在管道的适当位置安装阻尼器,有效降低了管道系统的振幅,消除了管道振动产生的安全隐患。     

往复压缩机管道的防振设计

从往复压缩机管道的振动原因、控制规范和防振措施等几个方面详细阐述了往复压缩机管道防振设计的方法和步骤,并从管道布置、支架设置以及分析计算等几个方面阐述了防振设备中应注意的问题。     

悬跨海底管道疲劳寿命分析研究

海底管道在服役期间由于各种原因会在某些管段形成悬跨。这些悬跨在海流力作用下,将产生涡激振动。这种涡激振动最终可能导致管道疲劳失效。管道在海流力作用下发生的涡激振动是管道振动和漩涡尾流振动耦合的结果。在建立管道振动模型和Matteoluca尾流振子模型基础上,对管道涡激振动动力响应特性进行分析。依据Miner线性损伤累积理论,采用S-N曲线法分析计算管道疲劳寿命。最后,针对海洋油气开发与生产,提出延长海底管道疲劳寿命的方法和措施。     

高压管道脉动与振动控制及其软件包开发

介绍往复压缩机高压管道气流脉动与管道振动理论及实测资料;气柱固有频率计算及用一维非定常气流理论计算气流脉动的方法;阐述了用有限元理论计算管系结构固有频率以及振动方程与动应力计算公式,所有这些计算都统一在一个软件包内。针对镇海炼化股份公司加氢裂化装置氢气压缩机,将西安交通大学管道振动研究组所做的计算与美国西南研究院的设计模拟和实测进行了比较,认为计算值比模拟值更为精确。     

往复压缩机超高压管道的振动分析与消减措施

提出了往复式压缩机超高压管道的振动问题,井结合某化工厂管系的实际情况,利用一维非定常气流理论和匀熵修正理论以及有限元分析法分析了振动的原因并提出了解决方法。     

大型往复式压缩机的配管设计

大型往复式压缩机功率大、占地面积大,管道振动问题也更为突出。笔者结合实践经验,对大型往复式压缩机的配管设计进行探讨,说明了平面布置与管道防振设计的密切关系,并介绍了管道防振设计的方法和步骤,以及相对简单的复杂管系气柱固有频率的转移矩阵计算方法。     

P215a胶液泵管线振动分析及防振加固

热塑丁苯弹性体橡胶(SBS)车间P215a胶液泵管线运行过程中发生振动,尤其是出料结束时管线振动相当严重,最大振幅达979μm。通过管线振动分析计算,找出振动原因并提出管线防振改造方案,使最大振幅降低到50μm以下。     

往复式压缩机的管道设计

根据往复式气体压缩机进出口管道的振动原因,阐述了管道支架设计的方法,如管道支撑的间距、管道支架的布置、管道支架的型式和管道支架的刚度设计等。指出了设计中应注意的问题。     

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。