天然气压气站管道异常振动及减振措施研究

为解决某压气站管道异常振动问题,采用CaesarⅡ软件建立西三线发球筒管线三维计算模型,并运用Fluent软件进行数值分析,查明管道异常振动原因。结果表明:西三线发球筒管道异常振动现象与管内的流体压力波动密切相关,特别是管径为Φ711 mm的西二线与西三线联通管道,其流体的流量过大、流速过高是振动现象产生的主要原因。此外,通过对管道内涡核处压力波动频率及管道系统固有频率的分析,发现压力波动频率与管道系统低阶固有频率相近,易产生共振现象。提出3种减振方案并进行模拟验证,减振效率均在68%～95%之间,可以有效应用到西三线某压气站出站管道,解决管道异常振动问题。     

基于光纤监测技术的燃气管道泄漏研究

为提高燃气管道监测的时效性和准确性,利用光纤光栅技术研究燃气管道泄漏过程的振动特性。根据实际工况搭建输气管道试验平台,通过光纤布拉格光栅(FBG)传感系统采集管道壁面振动信息,使用傅立叶变换和滤波等处理手段分析振动信号频谱。结果表明:输气管道泄漏瞬间会产生明显的振动波,泄漏后泄孔附近管道壁面振动的加速度增大,且增幅与泄孔大小呈正相关关系,与沿管道方向传播距离呈负相关关系;泄漏产生了频率约为350 Hz的振动波;应用光纤光栅传感技术定位泄漏点,精度达±2. 5 m。     

T型结构压力管道流固耦合模拟与试验验证

为研究T型压力管道结构内部流体非定常流动诱发的管道振动问题,采用流固耦合分析方法进行分析,借助有限元分析软件ADINA对输送气体介质的T型压力管道结构的进行了流固耦合数值模拟,得到了管内流体流动参数的变化以及管道应力分布规律,并预测了管道振动特性。同时,利用管道振动测试试验系统进行T型管道结构的振动特性进测试,得到压力管道耦合振动响应频率。结果表明:流固耦合数值计算的结果与试验结果能较好地吻合,流体介质的T型压力管道内存在明显的流固耦合效应,不考虑流固耦合作用结果与实验结果相差很大。     

管道振动控制技术现状及展望

管道的振动和噪声问题对工业生产及居民生活产生了不利影响。首先简要分析了管道振动机理的研究现状,从动力吸振技术以及管道的结构、材料两个角度出发,对目前主要的管道振动控制技术进行了重点阐述,最后对未来的研究工作进行了展望。     

城际铁路地下段运营振动对上部埋地燃气管道的影响

以某城际铁路下穿埋地燃气管道工程为例,应用车辆-轨道耦合动力学理论建立了车辆-轨道垂向耦合动力学模型,计算了250 km/h行车速度下的钢轨扣件支点反力;利用ANSYS建立了包括轨道、隧道结构、土体和燃气管道的三维有限元模型,以钢轨扣件反力为输入荷载,分析了列车运营条件下燃气管道的振动响应特性,并分析了会车对燃气管道振动响应特性的影响。结果表明,当列车单向运营速度为250 km/h时,燃气管道的最大振动加速度为1.175×10~(-3)m/s~2。如果在管道下方会车,列车运行振动对埋地燃气管道的影响范围显著增大,振动位移幅值和加速度幅值增幅分别为85.2%和75.8%,最大位移为2.21×10-5m,最大振动加速度为2.12×10~(-3)m/s~2。根据预测计算结果判断,本工程列车单向运营引起的埋地燃气管道的振动烈度小于I度,会车时振动烈度略大于I度。     

隧道掘进爆破载荷作用下埋地管道的振动峰值速度预测研究*

为研究隧道掘进爆破过程中地震效应对邻近埋地管道安全性的影响,建立平行于隧道的埋地管道数值模型,将管道视为薄壳圆柱体,定义管道在动载荷作用下的塑性破坏准则,并利用无量纲分析法构建管道表面质点的振动速度关于振动频率与爆破持续时间的数学模型,从而研究埋地管道受震特性。结果表明:隧道掘进爆破作业下成洞侧的管道应力峰值低于非成洞侧的管道应力峰值,爆炸载荷下邻近埋地管道表面最大振动速度位于爆源与管道表面最近点处,在该点两侧45度范围内为管道易受损位置。将预测公式计算所得振速峰值与数值模型提取的振速峰值进行比较,得出二者的平均误差约为17.7 %。     

基于光纤传感的长输管道破坏预警技术研究

针对油气管道第三方破坏的威胁,提出了一种基于相位敏感光时域反射仪的分布式光纤振动预警系统,分析了其用于油气管道安全预警的关键技术,并在某原油输送管道现场进行了测试应用。应用结果表明,系统可以准确监测管道附近的人为挖掘,通过多参量模式识别算法可使系统有效区分人为挖掘和干扰信号。     

给水管道振动信号的小波分析及消振研究

某核发电厂部分蒸汽和给水管道振动情况非常严重 ,以致影响到正常的安全生产。笔者从给水管道的测振出发 ,并利用 3层Daubechise对振动信号进行了小波消噪、滤波、重构处理 ,以找到影响管系振动的激励源的主要频域成分。进而利用比较成熟的结构分析软件ANSYS对管系进行了模态分析 ,得到系统的低阶固有频率和振型。根据管道振动的原因 ,在不改变管系主要特征的基础上 ,给出了简单易行的消振措施 ,实际运行情况表明消振方法效果良好。     

如何安装和使用防风夹轨器

防风夹轨器又称夹轨钳 ,是应用最广泛的一种防风装置。其安装和使用时应注意 :1检查各活动铰点应无生锈和卡住现象 ,经常加油润滑各铰点。2电动手动两用夹轨器安装时 ,应先用手轮把夹轨器的钳口夹紧在轨道两侧 ,检查下限位开关应正好打开 (否则应调整安全 R) ,调好后再用电动机夹紧。在钳口夹紧的同时 ,电动机应断电(指示灯亮 )。如果钳口已夹紧而电动机未断电 ,就可能烧毁电动机 ;反之 ,若钳口未夹紧而电动机提前断电 ,则夹轨器不起作用 ,会造成严重事故。下限位开关调好后 ,用手轮将钳口脱开 ,并提到规定高度 ;再调整上限位开关 ,使其在…     

水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道危害影响分析

为分析水平接地极泄散雷电流对临近埋地管道产生的暂态电磁干扰危害,通过EMTP软件建立水平接地极和埋地管道模型,考虑水平接地极与管道间的感性耦合和阻性耦合,采用多元回归分析法讨论土壤电阻率、水平接地极与管道间距、管道埋深、雷电流幅值等因素对管道防腐层感应电压的影响,最后讨论感应电流对管道腐蚀的影响。结果表明:离雷电流注入点越远,管道防腐层感应电流和感应电压幅值越低;感应电压受土壤电阻率、水平接地极与管道水平间距、管道埋深、雷电流幅值等因素影响明显,与土壤电阻率和雷电流幅值呈正相关,与管道埋深和水平接地极与管道水平间距呈负相关;土壤电阻率对管道腐蚀程度影响较大,土壤电阻率越低,管道腐蚀越严重;为保护防腐层和管道安全,水平接地极与管道间需保持一定安全距离。     

基坑开挖爆破下邻近管道振动速度安全阈值研究

结合武汉轨道交通光谷广场综合体深基坑开挖爆破工程,建立LS-DYNA有限元模型,分析了爆破作用下邻近污水管道的动力响应规律和振动速度安全阈值;并根据弹性波场论分析P波斜入射和垂直入射产生的拉应力,由极限拉应力准则建立管道爆破振动速度安全阈值计算模型。结果表明:管道迎爆侧的爆破质点位移和振速均大于背爆侧,管道上入射角为0~40°的部分为易破坏区域,管道正上方的地表振速约为埋地管道最大振速的0.75倍;并最终确定管道正上方的地表振速安全阈值为10 cm/s;基于数值模拟得出的振动速度安全阈值大于理论分析得出的结果,因此在进行相似工程的设计研究时,不建议采用单一方法分析出结果,以便为实际工程安全施工提供更切实的指导。     

某卷烟厂除尘系统管道撕裂原因分析及解决措施

对除尘系统管道撕裂的原因进行分析,认为除尘器出口处的涡流和二次流造成的管道振动是导致管道撕裂的主要原因。结合实际情况提出了解决措施,预期取得较好的效果。     

蒸汽管道热力补偿失效问题分析

随着输送介质温度的升高,供热管道将出现热伸长现象,该伸长量若不能得到有效补偿,将会使管道承受巨大的应力,从而导致管道严重变形,甚至破裂.支架和热力补偿器是热力管道的重要组成部分,选用或布置时,必须保证管道的稳定性,充分满足管道热位移和热力补偿的要求,避免产生过大的各种应力.     

在役悬索管道抗风性能研究及结构退化分析*

为提高在役成品油悬索跨越管道结构及性能的可靠性,保障长输油气管道生产运营的安全,建立某在役成品油悬索跨越管道的有限元力学仿真模型,研究风载荷对悬索跨越管道的影响作用,探讨主索、吊索等主要构件性能退化时对悬索管道安全性的影响规律。结果表明:通过有限元模拟可以得到管道失效风速为60 m/s,远大于极限风速,且涡激振动振幅很小;主索腐蚀、吊索断裂以及是否存在抗风索这3种情况均能影响结构的安全性。相关企业应当对结构的重要构件进行定期检修,以保障生产运营安全。     

探伤用单臂回转支架

球罐焊缝进行X射线拍片时,球罐内部要搭脚手架,用来架设X射线机。每拍一张片,探伤人员就得爬到脚手架上搬一次X射线机,焦距也不好调整,劳动强度较大。 为此,我们设计一种单臂回转支架(见图)。这种支架需在罐内进行组对焊接。其结构为:在罐底中心焊一个底盘(φ200×14毫米),底盘上部焊一根φ57×5毫米的无缝钢管,其管上套一根φ89×6毫米、且能够转动的套管。在套管外部焊上角钢支架,支架前端有两根丝杠,用来调整支架标高和支撑固定支架。 使用时,X射线机放在支架上,按焊缝高度调整好标高,对好焦距就可以拍片。当拍完一张片后,只要松开调整…     

高压管道的损伤模式和检验方法

公称压力大于42 MPa的高压管道常用于化工能源行业,因其使用压力较高,失效后果较大,应在使用过程中重点关注并定期进行检查和检验。高压管道输送介质一般都无腐蚀性,损伤模式有振动疲劳、腐蚀疲劳、应力松弛和氢侵入。可采用宏观检查、振动监测、应力测定和表面缺陷检测等方法有针对性地检查和检验。     

从一起蒸汽管道的爆漏事件谈热力管道的事故预防

一、事故概况 2006年10月初．江苏吴江某纺织印染厂．一根运行不到6个小时的主蒸汽管道在3#固定支架处发生爆漏,造成几十台印染设备停产,因管道架设高度在4米以上,未造成人员伤亡。     

吸能让位防冲支护结构与围岩协同作用体系研究*

为防治冲击地压危害,减小人员伤亡与经济损失,采用数值计算方法建立吸能让位防冲液压支架与围岩协同作用体系模型,计算支架和围岩组合体系在静载和冲击载荷作用下的受力状态。结果表明:静载条件下,受煤层影响巷道右侧拱肩位置应力值与塑性应变相对最大,此处最易发生破坏;吸能装置在静载条件下没有发生压缩变形,表明吸能装置不会影响支架正常工作;竖向冲击荷载条件下,受煤层结构影响巷道右侧拱肩处等效塑性应变值增大相对比较明显,吸能防冲支架中间液压柱与右侧液压柱水平位移变化相对最明显;冲击地压发生过程中,支架与围岩间相互作用力变化较大,总体可分为振动段、平稳段、上升段、波动段4个阶段。     

基于CAESARⅡ的埋地输油管道热煨弯头 危险角度及安全防护措施分析

输油管道危险角度范围的热煨弯头容易产生应力集中,导致弯头失效,因此有必要探讨热煨弯头的危险角度。利用CAESARⅡ软件,采用 建立管道与土壤相互作用模型的方法,以阿赛线埋地输油管道增输改造项目为例,对其中埋地热煨弯头进行数值计算,通过模拟分析可知,阿 赛线水平和纵向热煨弯头危险角度集中在20°~40°范围内,采用两侧不回填的方式释放管道对弯头的推力效果明显,而调整管道曲率半径对减 小弯头应力效果不明显,因此应减少危险角度范围的热煨弯头使用,并采用不回填的方式减小弯头应力。     

基于流固耦合的多弯管路系统动力学分析

为研究多弯管路系统的动力学特性,基于流固耦合和有限元原理,对充液L型管道的固有特性进行了数值模拟,并与TMM(传递矩阵法)进行了对比,证明了数值模型的合理性。建立了水下多弯管路的数值模型,进行了流固耦合模态分析,研究了壁厚、管径对管路固有频率的影响规律。并对非定常流下多弯管路系统的动力响应进行了分析,研究了壁厚和波动速度对管道振动的影响规律。研究结果表明:考虑管内、外流体与管道三者耦合时的管道固有频率比只考虑管内流体与管道二者耦合和不考虑耦合时小,但流固耦合作用对管道模态振型的影响较小;管道的固有频率随管径和壁厚的增大而增大, 气体与管道之间耦合作用对管道固有频率的影响小于液体;非定常流下,多弯管路的振动幅值随着壁厚的增大而减小,随着波动速度的增大而增大。