往复机气流脉动和管线振动的分析与控制技术

随着石化行业装置的大型化,往复压缩机的气流脉动和管线振动问题成为困扰整机性能的关键.本文对气流脉动和管线振动的危害,气流脉动、管线振动产生的机理、分析方法、步骤及技术,控制措施进行了阐述.提出利用DIGMO和CAESAR Ⅱ分析软件对压缩机管线的振动进行综合分析,可以实现了设计阶段对产品质量进行预期验证的目的,也可对在线设备的振动问题进行分析,并给出整改方案.     

循环氢压缩机管线振动分析

针对循环氢压缩机管线振动超标的问题,基于有限元软件ANSYS对管线结构进行模态分析得到其振动的固有频率和相应的振型,结合现场测试结果,得出气流脉动是引起管线振动的主要原因,并提出消减管线振动的措施。     

无固定基础往复压缩机组振动控制设计

无固定基础往复压缩机组因其施工周期短以及便于移动等优势,近年来在实际工程中得到了越来越广泛的应用。相对有固定基础的机组而言,无固定基础往复压缩机组不仅需要控制撬上设备和管线的振动,而且需要控制底撬结构甚至基础的振动,因此其振动控制设计要困难得多。以实际工程为例,通过对某无固定基础页岩气压缩机组进行振动控制分析及计算,探讨了气流脉动及机械振动设计、底撬灌浆设计以及地基设计对机组振动水平的影响,说明了如何有效控制无固定基础往复式压缩机组的振动,从而为相关设计提供了技术参考。     

在用往复压缩机组改造过程中的振动控制设计优化

由于天然气的广泛应用,天然气往复压缩机的市场需求量也日益提高,除了新的压缩机项目之外,在用往复压缩机的改造需求也越来越多。在改造项目中,由于机组运行工况或者驱动方式等发生改变造成原机组的振动控制方案已不再适用,需根据API618规范重新对机组进行气流脉动、机械振动和扭转振动分析,进而优化压缩机组的设计。不同于新压缩机组的成撬设计,对在用压缩机组的改造项目中出于成本控制和空间局限的考虑,压缩机组已有的部件往往难以全面改造,进而增加了分析和设计优化的难度。以某压缩机改造项目设计优化为例,说明了如何在压缩机组改造过程中,既考虑到机组改造成本和布局的限制,又考虑到满足对气流脉动、机械振动和扭转振动控制的要求,为往复压缩机组改造项目安全运行提供技术参考。     

多运行模式下的往复压缩机组脉动控制研究

针对串并联多运行模式下往复压缩机组的脉动控制进行了研究,给出了常用的机组多运行模式的实现方法,进而结合某典型的多运行模式往复压缩机组示例,详细讨论了在不同运行模式下脉动抑制装置的有效性,指出在设计多运行模式的往复压缩机组时需要将脉动容积速度作为重要参数进行考量,以避免所设计的气流脉动控制措施起不到应有的作用,从而消除机组振动的潜在风险。     

H508管线的减振

在解决往复压缩机排气管线振动时,考虑到了气体组成的变化对管线中气流脉动的影响。     

基于单管分析的压缩机管线系统整体振动控制

压缩机管线振动的根源在于压缩机气流脉动,目前的系统振动改造方案以单管局部模型分析居多,未考虑现场实际各部件是个相互结合的整体。为此,本文提出一种基于单管分析的整体振动控制压缩机管线系统振动的方法,即"单管分析,整体校验"的分析方法,首先对单管和整套装置进行了模态和谐响应等振动分析,快速发现改造部位,然后利用更加符合现场实际情况的一体化振动模型进行效验。本方法大大节省了运算时间,使振动能量趋于均匀化,是进行压缩机管线系统振动控制的一种有效途径,为管线系统的减振研究人员提供方便和新的思路。经过工程实践应用证明,振动控制效果良好,可用于指导工程实践。     

离心式压缩机压力脉动产生原因与作用机理

大型石化压缩机组中,机组易产生气流激振作用下的破坏失效.为了分析大型压缩机的振动故障,对某压缩机试验台进行了现场测试.通过对压缩机内压力脉动产生的原因静子与转子间相互作用进行分析,同时通过试验测试及测点信号的时域分析和频域分析结果证实,压缩机内部的压力脉动总是存在的,其特征频率为压缩机叶片通过频率及其谐频,且设计参数对压力脉动的影响很大.所得试验数据和分析结果对大型压缩机机组与管道系统的设计、监测与运行管理具有指导意义.     

往复压缩机管线振动分析及控制方法

系统地分析了引起往复压缩机管线振动的几种原因,并针对不同类型的振动提出了相应的解决方法。阐述了气流脉动的主要成果——平面波动理论、一维非定常理论,以及利用管线运动学方程处理管线振动问题的方法。介绍了3种具有不同优势的振动分析软件,并从介质和管线2个角度对振动做出了评判。本文对处理管道振动问题具有一定的指导意义。     

基于气柱共振的往复压缩机出口管道减振技术应用

基于传递矩阵计算气柱固有频率,针对某单位往复压缩机出口管道以及空冷器的振动情况,研究了管道气流脉动的控制方法。通过对现场管道进行实际测量,建立管道气柱和机械的模型,找到了现场振动大的根本原因,并从气柱和机械2个方面分别进行减振措施,通过增加孔板和增大阻尼来改变其气柱和机械固有频率,现场施工后压缩机组出口管线和空冷器振动明显下降,表明改变气柱固有频率能够有效降低压缩机组出口管道和相应附件的振动,保护机组整体安全稳定运行。     

K202氢增压机排气管线振动分析与整改

连续重整装置往复式氢气压缩机,在工况下其装置内排气管线直至管廊振动严重,危及氢增压机管线及系统的安全运行。通过现场测试,对振动进行分析、核算,发现管线设计存在问题,从而使气流脉动值超标以及支架条件的不合理,使管线在气柱的激振力作用下产生振动,我们采取装置内管线加设孔板和调整支架条件的措施,解决了系统管线振动问题。     

往复压缩机管道振动分析与控制

对某往复压缩机管道系统的机械特性、气柱特性、气流脉动及机械振动响应进行数值模拟。根据往复压缩机管道系统建立合理的力学模型,并结合压缩机设计参数、运行工况及介质状态参数找出了引起压缩机管线振动的根本原因。最终,制定了合理的整改方案,振动消减效果明显。     

往复压缩机管道气流脉动分析及控制

管路振动是往复压缩机应用时的重要安全隐患,主要阐述了往复压缩机管道气流脉动引起管路振动的原因;基于平面波动理论,对某一往复压缩机的排气管路进行气流脉动计算与分析,并根据API618中气流脉动的相关要求进行校核,采用增设孔板的方法来消减压力脉动幅值,通过在排气缓冲器出口安装合适的孔板,最终将管道压力脉动幅值控制在标准规定的范围内。     

浮式平台上往复压缩机组振动控制设计优化

由于浮式平台的柔性及在不停晃动,如果将按常规设计的往复压缩机组直接安装在上面,机组运行过程中往往会有振动超标等问题。以某浮式平台往复压缩机组为例,针对浮式平台及往复压缩机的特点,对机组进行了振动控制优化设计。探讨了如何通过气流脉动和机械振动分析控制机组橇上设备及管道的振动水平,以及如何通过机组底橇和平台支撑结构的静态和动态分析,使系统既能满足结构强度要求,又能满足动态振动要求,可为浮式平台往复压缩机组的设计提供技术参考依据。     

兼顾低高温工况运行的BOG压缩机组脉动分析

采用先进的脉动分析和振动控制技术,对要求既能在低温(进气温度-162°C,排气温度-68°C时)工况下工作,又能在高温(进气温度+30°C,排气温度+151°C)工况下运行的某BOG压缩机组,进行了脉动分析。提出的脉动控制措施既能满足低温工况下机组气流脉动和振动控制的要求,又能满足高温工况下的相应要求。同时,压缩机设备管道系统还能满足管道柔性和热应力标准要求。为在低、高温工况下运行的BOG压缩机组成撬设计提供了技术参考依据。     

一种分体式海洋平台用往复式天然气压缩机解决方案

某海洋平台需要3台往复式天然气压缩机,并对压缩机橇块尺寸、重量、运行方式、安装型式等提出了特殊要求,针对用户的这些特殊需求,以及压缩机设计的一般规律,对机组进行了气流脉动及扭转振动分析,对各底座进行了强度分析,形成了满足实际使用需求的分体式海洋平台用往复式天然气压缩机解决方案.     

活塞式空气压缩机的振动分析及解决方案

活塞式压缩机活塞周期性的吸、排气会使管路内的气流发生气流脉动。气流脉动不仅造成连接管道上的控制仪表失灵、气阀工况变坏、压缩机容积效率降低,而且对安全生产造成很大的威胁。强烈的气流脉动,使管道发生剧烈振动,轻则造成泄漏,重则由破裂而引起爆炸,造成严重事故。因此本文对活塞式压缩机的振动的进行研究。     

高温迷宫压缩机进出口管线设计

通过对高温迷宫压缩机气缸进出口管线的热应力计算,设计中采用不锈钢波纹软管对管线进行热应力补偿,并设置适当的刚性支撑。对进出口管线进行了脉动分析和机械振动分析,结果表明设计结构的脉动和振动值符合标准API618要求,现场安装投运也证明管线设计可靠。     

往复式自动化压缩机管道结构减振方法研究

压缩机管道结构的振动特征具有随机性,且方向不唯一,导致传统方法无法有效分析压缩机管道结构的减振特性,导致管道振动速度峰值较高。提出新的往复式压缩机管道结构减振方法。将往复式压缩机管道的振动方向分为的轴向振动和横向振动,获取往复式压缩机管道的振动特性;在气流脉动分析理论的基础上,通过消减气流脉动的方式实现往复式压缩机管道结构的减振。实验结果表明,所提方法的分析精准度高、减振效果好。     

氧气压缩机出口管线振动分析与改造

通过对氧气压缩机三段出口管线振动故障分析和研究,运用有关的振动理论对该压缩机的机组振动、管线系统的压力不均匀度、管线的气柱共振、缓冲器的衰减效果及管道上的管件影响等五方面进行计算和分析,从中找到管线振动的主要原因,并提出相应的减振改造方案。