某輸油泵站管線系統(tǒng)振動(dòng)特性分析.pdf

1、管道運(yùn)輸作為石油運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，承?dān)著我國約85％的原油輸運(yùn)任務(wù)。輸油泵站管線系統(tǒng)作為石油長距離運(yùn)輸?shù)膭?dòng)力源，其能否正常運(yùn)行，直接關(guān)系到整個(gè)輸油過程的安穩(wěn)、長久運(yùn)轉(zhuǎn)。但是輸油泵站管線由于運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的動(dòng)力平衡性差或基礎(chǔ)設(shè)計(jì)不當(dāng)、流體脈動(dòng)、共振等原因的存在會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，給企業(yè)生產(chǎn)帶來重大的安全隱患，提高輸油泵站管線的運(yùn)行效率具有極大的經(jīng)濟(jì)效益。輸油泵站管線系統(tǒng)的振動(dòng)存在復(fù)雜的流體-結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合現(xiàn)象，目前關(guān)于大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的流體-結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合

2、問題的工程計(jì)算方面的參考資料甚少。本文針對輸油泵站管線的流體-結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合問題，提出一種大型、復(fù)雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)流體-結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合問題的分步計(jì)算方法。
　　本文針對的是現(xiàn)有輸油泵站管線系統(tǒng)在原有流量2600m3/h增加到4000m3/h時(shí)管線改造施工中振動(dòng)性能評估問題。基于輸油泵站管線內(nèi)原油運(yùn)動(dòng)與管線結(jié)構(gòu)振動(dòng)的機(jī)理，建立輸油泵站管線內(nèi)原油流動(dòng)的實(shí)體模型，及與其相匹配的輸油泵站管線結(jié)構(gòu)的有限元模型，分別計(jì)算出原油加壓過程中的管壁壓力值與管

3、線結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性。構(gòu)造壓力函數(shù)實(shí)現(xiàn)管線振動(dòng)問題的流體-結(jié)構(gòu)動(dòng)力耦合，該函數(shù)包含了管線原油的激振頻率、壓力與壓力的波動(dòng)幅值。對流量為2600m3/h的輸油泵站管線振動(dòng)響應(yīng)實(shí)驗(yàn)測試的結(jié)果進(jìn)行分析，得出由優(yōu)勢頻率和管線結(jié)構(gòu)低階固有頻率組合的壓力波動(dòng)頻率。通過對壓力函數(shù)的計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測試結(jié)果的對比分析，核定管壁壓力波動(dòng)的幅值。按分析出的激振頻率、計(jì)算出的管壁壓力及核定的壓力波動(dòng)幅值，采用分步計(jì)算的方法對流量為4000m3/h的輸油泵站管線進(jìn)行