ANAN集气站进站管道应力及振动特性分析

发布时间：2018-05-28 06:13

  本文选题：进站管道 + 应力分析　； 参考：《西南石油大学》2015年硕士论文

【摘要】：集气站是整个天然气管输系统的枢纽,其中各种管道、设备正常运行对于天然气输送至关重要。ANAN集气站进站管道包括站外埋地管道和集气站内地上管道。由于进站管道结构较复杂、输送流体涉及油气两相流且流体压力较高,容易发生应力超标和振动问题,为确保其安全运行,有必要对ANAN集气站进站管道进行应力及振动分析。 首先,根据设计资料利用CEASAR Ⅱ软件对进站管道进行应力分析,校核了埋地管道弯头处应力以及不同支撑方案下管道的一次应力、二次应力水平,通过比选确定管道最佳设计方案。 其次,从管道振动由管道内流体引起的角度出发,根据简支梁力学模型,建立气液两相流管道的自由振动运动方程,推导出管道的临界流速以及前两阶固有频率表达式,运用Matlab软件编程计算管道结构参数和流体参数对管道结构固有频率的影响。采用正交试验极差法进行了各流体参数对固有频率的敏感性分析,结果表明截面含气率和石油密度对管道固有频率影响较大,天然气流速和密度对固有频率影响较小。 最后,运用ANSYS Workbench软件分析流体参数对进站管道流固耦合振动特性的影响,结果表明流体和管道的流固耦合作用能够使气液两相流管道的固有频率降低,但对管道模态振型影响不大。根据模态分析结果,对管道进行谐响应分析,得到管道位移随频率的变化曲线,得出其可能的共振峰值频率以及峰值频率对应的应力、位移情况,表明进站管道在第一阶固有频率附近响应应力及位移最大,管道中部和三通处是管道运行过程中重点监测部位,并针对气液两相流进站管道的振动问题提出相应的减振措施。
[Abstract]:The gas gathering station is the hub of the whole natural gas pipeline system, in which all kinds of pipelines and equipments are very important for the natural gas transportation. Anan gas gathering station entry pipeline includes the buried pipeline outside the station and the upper pipeline in the inland of the gas gathering station. Because of the complex structure of the pipeline, the conveying fluid is involved in the two-phase flow of oil and gas and the pressure of the fluid is high, so the stress and vibration are easy to occur. In order to ensure the safe operation of the pipeline, it is necessary to analyze the stress and vibration of the pipeline in the ANAN gas collecting station. Firstly, according to the design data, the stress analysis of the pipeline entering station is carried out by using CEASAR 鈪，

本文编号：1945624