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基于振动测试的两相流管道安全运行研究

常攀  
【摘要】: 本文参考单相流管道振动理论,着重从测试方面对两相流管道系统的振动特点进行分析,并且结合理论计算进行对比研究,最后通过管道风险评价,确定了该管道系统的风险状态。 首先对两相流进行了基本概述,对两相流管道系统的振动进行了理论分析。总结出了引起两相流管道振动的主要原因是两相流体压力脉动、管道系统内部的流动状况和动力机械的不平衡,给出了两相流管道系统减振的常用措施如调整管系的固有频率、改变系统刚度等。 其次根据有限元理论,对该管道系统的直管段和弯管段建立了有限元模型,并进行了模态分析和谐响应分析;运用ANSYS软件计算出了该管道系统的固有频率,并选取特定情况下进行了谐响应分析,提出一些管道防振措施。 然后介绍了振动测试的基本理论和测试系统的组成,根据上述理论分别对两相流水平管道和起伏管道进行了振动测试,通过采用频谱分析和能量分析的方法,揭示了不同气液比例下以及不同起伏角度下两相流管道系统的振动规律。结合有限元理论分析和模拟计算,判断不同测试工况下该系统的振动情况,根据分析结果提出了必要的减振措施。 最后,根据管道风险指数评分法(又称EST),指出了影响管道风险状态的主要因素有第三方破坏、腐蚀原因、设计和操作原因,并给出了各影响因素的评分标准;结合上述标准对该两相流管道系统进行了风险评价,提出了风险控制措施。


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