某輸油泵站管線系統(tǒng)振動特性分析.pdf

1、管道運輸作為石油運輸?shù)闹饕绞?，承擔著我國約85％的原油輸運任務。輸油泵站管線系統(tǒng)作為石油長距離運輸?shù)膭恿υ?，其能否正常運行，直接關系到整個輸油過程的安穩(wěn)、長久運轉(zhuǎn)。但是輸油泵站管線由于運動機構(gòu)的動力平衡性差或基礎設計不當、流體脈動、共振等原因的存在會產(chǎn)生振動，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行效率具有極大的經(jīng)濟效益。輸油泵站管線系統(tǒng)的振動存在復雜的流體-結(jié)構(gòu)動力耦合現(xiàn)象，目前關于大型、復雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的流體-結(jié)構(gòu)動力耦合

2、問題的工程計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)動力耦合問題，提出一種大型、復雜結(jié)構(gòu)系統(tǒng)流體-結(jié)構(gòu)動力耦合問題的分步計算方法。
　　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時管線改造施工中振動性能評估問題。基于輸油泵站管線內(nèi)原油運動與管線結(jié)構(gòu)振動的機理，建立輸油泵站管線內(nèi)原油流動的實體模型，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)的振動特性。構(gòu)造壓力函數(shù)實現(xiàn)管線振動問題的流體-結(jié)構(gòu)動力耦合，該函數(shù)包含了管線原油的激振頻率、壓力與壓力的波動幅值。對流量為2600m3/h的輸油泵站管線振動響應實驗測試的結(jié)果進行分析，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頻率。通過對壓力函數(shù)的計算結(jié)果與實際測試結(jié)果的對比分析，核定管壁壓力波動的幅值。按分析出的激振頻率、計算出的管壁壓力及核定的壓力波動幅值，采用分步計算的方法對流量為4000m3/h的輸油泵站管線進行