基于光纤传感技术的易燃易爆气体泄漏监测研究

针对目前易燃易爆气体泄漏监测手段的不足,提出了一种使用光纤光栅传感技术进行实时监测的方法。根据实际工况搭建了管道输气系统,使用空气作为传输介质模拟了易燃易爆气体发生泄漏的过程。通过对监测点管道的振动加速度进行采集,利用降噪和傅里叶、变换的信号处理手段,对振动波形进行分析。结果表明:在管道发生泄漏时,管道振动的振动加速度会发生一定程度的减小,振动主频会略微变大。通过光纤光栅传感技术,对振动特征参数进行分析和计算,可实现管道泄漏点准确定位。     

充液管道振动研究

充液管道系统中液体的压力脉动和管壁的结构振动会引起很强的振动和噪声，甚至导致管系或机器的损坏。由于在充液管道中存在多种振动波，且它们之间会发生耦合，振动机理非常复杂。因此长期来许多学者对此进行了大量的研究。本文主要综合阐述国内外关于管道振动的研究概况，并集中讨论充液管道振动噪声的研究。     

核电厂管道振动原因分析及对策

管道是核电厂主要的组成部份。核电厂管道的振动往往引起管道的振动疲劳,长期积累致使管道开裂,严重时核电厂被迫停堆检修,甚至造成灾难性事故。为了减少此类事件的发生,本文总结了诱发核电厂管道振动的主要原因,有旋转设备的振动、水锤、流体脉动、气蚀、气液两相流、风载荷、地震载荷和人为误差等几种,并列举了相关事件案例,提出了常见的整改方案。本文旨在为核电厂管道的设计、建造、维护与整改等工作提供必要的参考依据。     

常温低压空气管道隔振器

常温低压风机与管路的联接多为刚性联接,鼓风机工作时产生的振动则通过钢制管道传递,当数台风机连网运行时,容易产生共振现象,管路振动是形成噪声的声源之一,还会将管道穿越的建筑物和支撑物振松,形成隐患。特别是鼓风机检修时,底座稍有移位,鼓风机进、出风口与刚性管道联接的法兰螺栓孔就会错位,给检修带来诸多不便。因此,风机与管道之间经常安装一个“隔振器”,本文介绍一种简易隔振器。     

管道内流对海洋弹性管振动影响的数值仿真研究

管道的内部流动对于海洋弹性管道而言是一种重要的振动诱发因素,但是目前相关理论较少。运用CFD单双、向流固耦合分析方法,开展了管道内流对海洋弹性管道振动响应影响的研究。通过仅考虑外流的模型试验与数值仿真结果对比分析,发现在外流速度较低时该分析方法与实验结果吻合度较高;在同时考虑内流和外流的工况中,发现内流速度会对管道的振动频率及幅度造成不同程度的影响。在内流速度相对比较小时,管道内流对管道的振动频率及振幅影响都较小;在内流速度相对较大的时候,管道内流对管道横流向振幅及顺流向振型影响较为明显,促使管道在低频段更容易发生共振现象,增加管道的疲劳损伤可能性。该研究关于管内流动对于海洋弹性管道影响的研究,对于弹/柔性管道的结构强度设计和疲劳分析具有一定的参考价值。     

基于分离系数矩阵差分法的输流管道轴向耦合响应特性研究

利用分离系数矩阵差分法配合隐式欧拉法,针对输流直管轴向振动流固耦合-四方程模型进行数值仿真计算,研究在水锤激励下,输流直管耦合轴向振动响应特性。分离系数矩阵差分法避开特征线法复杂的时间或空间插值,能根据波的传播方向选择适当的差分公式进行计算,简单可行且稳定性较好。将该数值模式的计算结果与前人的数值结果和经典水锤理论对比,吻合良好,表明其具有较高的适应性和准确性。对比分析了仅考虑泊松耦合时和同时考虑泊松与连接两种耦合时,流体流速、管内压强、轴向管道振动速度以及管壁应力四个特征参数的响应特性。结果表明,两种耦合作用对管道轴向振动特性的影响不容忽视,泊松耦合主要影响振动响应幅值,而连接耦合不仅会影响振动幅值,还会影响振动频率。     

水锤激励下黏弹性输流直管轴向振动响应特性

针对水箱-管道-阀门系统,基于考虑了管壁黏滞作用的输流直管轴向振动流固耦合四方程模型,利用有限差分法和隐式欧拉法,配合牛顿-拉夫逊方法,研究弹性和黏弹性管道在水锤激励下的轴向耦合振动响应特性,对比分析了泊松耦合和连接耦合对管道振动响应特性的影响,并与前人的数值结果和实验成果对比,吻合良好。结果表明:两种耦合作用对管道轴向振动影响不容忽视;只考虑泊松耦合时,管内脉动压力水头增大明显,振动加快;同时考虑泊松耦合和连接耦合时,振动更加复杂,压力水头响应曲线更加不规则;黏弹性管道与弹性管道轴向振动响应特性差别明显,黏弹性管道脉动压力水头会随时间迅速衰减,且相位较弹性管道延迟,而弹性管道脉动压力水头无衰减趋势。     

房屋建筑中防水施工之我见

在房屋建筑施工过程中,一旦发生漏水渗水问题,不仅会破坏工程完整性,损害管道设备等,还会严重阻碍建筑物业管理与维修等工作的顺利开展,这就要求在进行房屋建筑工程施工时,必须提升防渗漏技术水平。     

输流管道的流体诱发振动稳定性分析

考虑内、外部流体的联合作用,研究输流管道的流体诱发振动稳定性。将外部流体的作用简化为涡激升力,利用Kane方法建立输流管道的二维非线性涡激振动方程。将动力学方程在平衡位置附近线性化,进行输流管道的稳定性分析。探讨不同内外流流速、外部流体的粘滞力系数、管道跨度以及内外流联合作用对管道稳定性的影响。研究结果表明,非线性涡激振动模型更真实地反映输流管道的流体诱发振动稳定性,在内流和管道跨度的影响下,发生耦合模态颤振现象;外部流体粘滞力系数的变化对管道的动力特性有明显的影响;在内外部流体的联合作用下管道的振动特性与各因素单独作用时明显不同。     

火电厂汽水管道振动的成因及治理

火电厂中的汽水管道较多,管道系统振动现象经常发生,通过浅析汽水管道振动的成因及治理方法,目的在于提高火电厂的安全性和经济性。引用国内常用管道振动测量方法,分析管道系统振动成因,从而保证治理方案的准确性,并制定预防管道系统振动的方案,进一步提高汽水管道运行的稳定性。     

电厂汽水管道系统振动的危害和原因以及对策分析

汽水管道系统振动在电厂汽水系统运行中较为常见,其主要是汽水管道运行中工质的参数变化造成的。电厂汽水管道系统发生严重振动,可能会导致汽水管道局部出现疲劳损坏,从而影响电厂电力生产的安全运行。为了对电厂汽水管道系统振动相关信息有一个全面的了解,降低汽水管道系统振动发生的频率,文章对电厂汽水管道系统振动的危害及其原因进行了分析,并提出了切实可行的解决对策。     

强振动环境下液压管道主动减振建模

针对在强振动环境下工作的液压管道,建立振动液压管道梁模型,并结合管道流固耦合横向振动模型建立管道的主动减振模型。运用特征线和差分计算方法求解该数学模型,并且研究主动振动相位差、频率、作用位置和幅值对管道振动的影响规律,得到各减振参数对管道最大幅值和最大应力的影响曲线。发现当振动相位差为π时能使管道的最大幅值和最大应力分别降低44.55%和39.69%,并且适当调整其他三个参数有更佳的减振效果。研究结果表明,使用主动减振方法能够有效减小管道的振动,为管道主动减振提供一定的理论参考。     

倾斜支撑条件下两端铰支输流管道的振动响应特性分析

研究不同倾斜支撑条件下两端铰支输流管道的振动响应特性。建立了与竖直方向夹角为θ支撑条件下两端铰支输流管道的运动学方程;在无运动约束时,给出了系统振动响应的分岔图,分析了振动响应随支撑角度变化的演化特征;通过与无约束情形的对比分析,讨论了运动约束和重力参数给系统振动响应带来的影响。结果表明,随支撑角度的改变,系统振动响应产生分岔现象是普遍的,并且运动约束可适度减小振动响应幅值,较大重力参数会使斜支管道振动响应特征趋于单一,可通过调节相应参数值来改变管道振动响应的特征。     

水下串联立管涡激振动特性分析

该文选用ANSYS软件作为求解器,建立串联立管计算模型,对水下串联立管系统内的涡激振动现象进行了仿真模拟。把顶部约束作为单一变量,管道下游受到上游尾流的影响,横流向上的振幅大于管道上游,而在顺流向上的方向由于管道上游对管道下游产生了"屏蔽"效应,因此振幅远小于管道上游;同时提高顶部张力会增加立管的升、阻力系数,还会增强立管结构的刚度以及增大立管振动的响应频率。     

压缩机出入口管线振动分析及减弱措施

管道的振动对安全生产造成很大的威胁。强烈的管道振动是管道的连接部位如法兰、焊缝等部位发生松动或者破裂，轻则造成泄漏，重则由破裂引起爆炸，造成严重的事故，本文就化工厂内常见的振动类型及减弱措施做简单介绍。     

基于Fluent的管道车振动运移水力特性仿真分析

为了分析管道车振动运移时管道流场水力特性,采用Fluent软件对管道车结构响应与管道流场特性联立求解,其中管道流场计算采用雷诺时均动量方程,管道车结构响应计算运用结构动力学方程。结果表明:利用流固耦合数值模拟分析管道车在平直管道振动运移水力特性是可行的。管道车在平直管道平动速度在微小范围呈不规则波动,可将管道车运动视为振动运移。随着管道车直径比增加,管道平均压降系数呈先减小后增大,而管道车机械效率却呈先增大后减小。该研究将对掌握管道车振动运移时流速与压强的变化规律具有重要参考价值。     

微尺度输流管道考虑热效应的流固耦合振动分析

研究热环境中输送微流体的微尺度管道流固耦合振动问题。根据线性热弹性理论建立系统振动控制方程,并利用复模态法对其进行求解,得到了系统的固有频率和屈曲失稳临界流速,讨论了温度变化、微尺度效应及管道壁厚对系统振动特性的影响。研究结果表明：提高环境温度会降低系统的固有频率和临界流速;管道和流体的微尺度效应分别会使临界流速升高和降低,但微流体的这种影响会随着温度的升高而逐渐减弱并最终消失;管壁较薄（外径接近微尺度特征尺寸）时,壁厚的变化对固有频率的影响很大,而管壁较厚时,温度变化对固有频率的影响更为明显。     

船舶柴油机排气管系统隔振探讨与实践

一、概述无论是对船舶管路还是对工业一般管路来讲,管道振动的消减至关重要.因为强烈的管振不仅会使设置在管路间的附属设备,特别是各种焊缝、铆接、管路支架等连接处经受反复交变的振动应力的作用,使管路受到附加的疲劳载荷,促使疲劳裂纹的形成和扩展,发出松动和断裂,带来泄漏甚至爆炸,而且还带来了令人烦恼、损伤人体的振动和噪声.柴油机     

轴力和水压作用下深水输液管道湿模态振动特性分析

采用Love-Timoshenko理论和Helmholtz方程建立了轴力和水压作用下原油-管道-海水耦合模型,计算得到了深水输液管道壳振动周向模态的固有频率。通过文献对比,验证了该计算结果的准确性。通过不同工况管道固有频率对比,发现湿模态分析具有不可替代性,原油、海水的存在会降低管道壳振动固有频率,但不会影响管道弹性失稳的临界压力,原油恒定流速的影响可以忽略不计。通过耦合模型参数影响分析,发现边界条件和长径比对高周向模态频率影响较小,而对低周向模态频率影响较大,特别是基频。轴向拉力会小幅降低管道固有频率,进而小幅降低管道弹性失稳临界压力。水压会大幅降低管道固有频率,甚至引发结构失稳。因此,在深水输液管道湿模态周向振动特性分析中轴力和水压作用应加以重视。     

PE管道的爆破振动响应规律及灰色关联度分析

为了降低隧道爆破施工对既有埋地PE管道造成的振动危害,有必要在施工前了解影响管道振动效应的各种因素。根据现场实测数据,采用MIDAS GTS NX软件建立岩土体-隧道-PE管道三维数值模型,并将现场监测结果和数值模拟结果进行对比分析,验证数值模型的可靠性。分析得出：爆破振动作用下土体弹性模量、泊松比和管径的增加会使管道的最大振速增大;因为地表自由面叠加作用的原因,管道埋深的增加使管道最大振速先减小后增大。运用灰色关联度理论,确定了4种不同因素对管道振动效应的影响程度,主次关系为：土体弹性模量>管道埋深>土体泊松比>管道直径。准确地了解各因素对管道振动的影响程度能够更好的对隧道爆破施工时PE管道的安全性进行评估,为工程实际施工提供参考。