本文關(guān)鍵詞：往復(fù)泵管道系統(tǒng)應(yīng)力及振動分析　出處：《西南石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：聯(lián)合站往復(fù)泵在運行過程中,由于活塞或柱塞的周期性運動,輸送液體產(chǎn)生壓力脈動,從而導(dǎo)致管道發(fā)生振動,管道的劇烈振動會引起管道失效、儀表失真、設(shè)備損壞、工作人員健康等問題,這對管道的安全運行與正常運營具有巨大威脅。因此,對往復(fù)泵管道系統(tǒng)進行應(yīng)力及振動研究,具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文針對往復(fù)泵管道的應(yīng)力和振動問題,主要工作如下：(1)本文從往復(fù)泵管道內(nèi)流體引起的壓力脈動出發(fā),基于管道振動理論對往復(fù)泵作用下管道內(nèi)的壓力脈動和激振力進行計算�；诠艿懒耗Ｐ�,建立往復(fù)泵管道應(yīng)力及振動分析數(shù)值模擬方法,并以某個設(shè)計的簡單管道為例,采用CAESAR Ⅱ軟件對其進行應(yīng)力分析。為了驗證數(shù)值模擬方法是否可行,根據(jù)設(shè)計的簡單管道搭建室內(nèi)實驗平臺并進行實驗,通過實驗數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬結(jié)果的對比,驗證了數(shù)值模擬方法可行。(2)采用室內(nèi)實驗的方式,對管道的應(yīng)力和振動的影響因素進行分析,影響因素有：壓力、流量、約束條件和彎管角度。分析結(jié)果表明彎管附近添加約束和改變彎管角度這兩種方法能夠有效降低管道的應(yīng)力和振幅,可為應(yīng)力降低和減振措施的提出奠定基礎(chǔ)。(3)為了將建立的數(shù)值模擬方法更好的應(yīng)用于實際工程,以FC聯(lián)合站為例建立了往復(fù)泵管道系統(tǒng)的數(shù)值模型,并對單泵和雙泵作用的管道進行應(yīng)力、模態(tài)及振幅分析,得出：1)激振力雖產(chǎn)生在彎管或三通處,但是對直管段也會產(chǎn)生不同程度的影響；2)管道系統(tǒng)中應(yīng)力及振幅較大、固有頻率較低的管道為泵出口管道；3)啟泵數(shù)對管道應(yīng)力及振幅的具有一定的影響。(4)根據(jù)FC聯(lián)合站運營的實際情況,對流量、壓力、支點沉降、原油密度等影響因素進行單因素分析,得出：1)往復(fù)泵管道應(yīng)力及振幅隨壓力的升高而增大；2)應(yīng)力及振幅隨原油密度的增大而增大,管道固有頻率隨原油密度的增大而減��；3)應(yīng)力及振幅隨管道熱應(yīng)力的增大而增大,且油溫高于85℃對管道豎向振幅影響較大。根據(jù)對FC聯(lián)合站內(nèi)管道繪制的應(yīng)力分布圖,總結(jié)了當(dāng)前應(yīng)力分布表達方式在三維復(fù)雜管系中的不足,探索性地提出了一種新的應(yīng)力分和表達方式。(5)對往復(fù)泵出口管道提出應(yīng)力降低和減振措施,主要包括添加約束、擴徑、修改彎管角度等方面,并提出了應(yīng)力降低系數(shù)的概念作為衡量管道應(yīng)力降低效果的參數(shù)。通過分析得出：1)在彎頭附近的水平管段添加千斤頂并壓配重塊可有效降低管道應(yīng)力；2)將90°彎管更換為60°彎管可以有效降低彎管處的應(yīng)力；3)往復(fù)泵進出口處添加空氣室能夠有效控制壓力脈動。
[Abstract]:A numerical simulation method for the stress and vibration of a reciprocating pump is presented in this paper . ( 4 ) According to the actual situation of the operation of FC joint station , the factors such as flow , pressure , fulcrum settlement and crude oil density are analyzed .

【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE974

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本文編號：1422792