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题名压气站压缩机出口管道振动测试与安全评定
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作者
谢萍
尚臣
谢书懿
李丽锋
杜洋
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机构
国家管网集团西部管道有限责任公司
中国石油集团工程材料研究院有限公司·石油管材及装备材料服役行为与结构安全国家重点试验室
中国石油大学(华东)机电工程学院
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出处
《油气储运》
CAS
北大核心
2024年第8期952-959,共8页
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基金
国家自然科学基金青年基金资助项目“基于率型损伤演化与流固耦合的内爆炸下管道裂纹动态扩展机理与预测研究”,51805544。
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文摘
【目的】服役工况下管道振动的安全监测已逐步纳入行业标准化管理体系,压缩机是天然气管道系统的关键设备之一,其出口管道一旦发生明显振动,将会增加整个管道系统的运维风险。【方法】以西气东输管道某压气站压缩机的出口管道为例,通过对出口管道进行振动测试,探究了管道振动发生的规律,深入分析了管道振动的空间轨迹、振动周期以及振动位移等,进而建立了管道振动应力分析有限元模型。【结果】将有限元模型计算结果与压气站现场应力检测结果进行对比,得到计算结果的最大误差为17.5%,验证了新建模型的准确性,并分析了误差产生的原因;基于所建有限元模型,对管道振动引起的x、y、z方向附加应力与分布情况进行了研究,发现y方向振动幅值较大、z方向承受较大的应力,并对振动状态下的管道进行了安全评定。基于管道振动应力分析与安全评定结果,依据管材的许用应力进一步计算了管道在y、z方向的临界振动位移分别为4.4 mm、6.6 mm,并给出了定期开展管道振动在线监测的建议。【结论】采用现场测试与有限元模拟相结合的方法对天然气管道压气站压缩机振动进行分析,厘清了管道振动的规律,并得出了需重点关注风险相对较高的y、z方向的临界振动位移,为天然气管道的风险控制与安全运行提供了参考。
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关键词
天然气管道
压气站
压缩机
出口管道
振动
应力
临界振动位移
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Keywords
natural gas pipeline
compressor station
compressor
outlet piping
vibration
stress
critical vibration displacement
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分类号
TE88
[石油与天然气工程—油气储运工程]
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