天然气长输管道压缩机站设计新技术

介绍了近几年在天然气长输管道压缩机站工艺设计中采用的新技术:压缩机站等负荷率布站设计技术,是结合站场的实际高程和环境温度,按相同的压缩机组负荷率设置压缩机站;压缩机组备用方案定量评价方法,是采用概率分析的方法,结合压缩机站的布置情况及压缩机组可用率和储气库容积等边界条件,确定压缩机组备用方案;压缩机组适用性分析技术,是利用仿真软件模拟压缩机工作曲线,分析压缩机组和管道特性匹配后的实际工况。在西气东输一线、二线等管道工程中的应用表明,这些技术可以明显降低管道工程投资,提高管道运行的经济性。     

离心式压缩机及管道噪声测试与降噪方法北大核心

为解决压气站离心式压缩机管道内噪声过大的问题,将噪声测量、频谱分析及振动测量3种方式相结合,确定压缩机及其管道的噪声水平、噪声源。以某离心式压缩机组为研究对象,通过噪声测量,发现离心式压缩机阀门前后声压级最高,可达100 dB;通过频谱分析发现,当振动频率分别为90 Hz、1000~1400 Hz时,离心式压缩机管道处噪声的声压级最高;通过对压缩机管道不同位置进行振动测量,发现当振动频率为90 Hz、1250 Hz时,电压存在峰值,其中90 Hz对应的噪声为压缩机加工过程中形心与质心不重合引起的激振所产生,而1250 Hz对应的噪声则由压缩机出口、气体流经阀门处所产生的气流激振所产生。通过CFD方法计算了流体流经阀门所产生的噪声,分析得出阀门处噪声是一种宽频噪声,对此提出相应的降噪方法,保证了离心式压缩机的平稳运行。     

西气东输管道压缩机组输送湿气实践分析

针对西气东输管道受上游气源气质的变化,管输天然气露点严重偏离设计值的问题,根据国内标准及国外对管输天然气质量的要求,对管输气质进行了分析。指出了所采取的降低管道积水、提高燃气轮机燃料气温度和干气密封气温度等相应的工程措施,虽可以保证压缩机输送高露点天然气,但也存在压缩机组连续运行时间短、较正常运行故障停机次数时显增多等弊病。并提出了相应的建议。     

纯镁粉末坯往复挤-镦的数值模拟及实验研究

采用DEFORM-2D有限元软件对纯镁粉末多道次往复挤-镦块体机械冶金过程进行有限元模拟,分析了往复挤-镦过程中的流场、应力场及应变场等相关场量变化规律.模拟结果表明：挤压段材料纵向流动,镦粗段材料横向流动,流速和流向的不一致形成强烈的交替剪切效应,且试样的主变形区域处于三向压应力状态.试样的等效应变呈不均匀分布,但应变的均匀性随着往复挤-镦道次的增加而有所改善.3道次往复挤-镦实验结果表明：试样产生显著的条带状组织,主变形区强烈的剪切力将原镁粉表面的氧化物和其内部的孔隙破碎,形成强烈的致密效应,相对密度接近0.98,组织上达到了良好的冶金结合.     

调节阀在模拟长距离管道工况中的应用

分析了长距离管道水力特性和调节阀的工作流量特性,提出了以短管道和调节阀配合使用模拟长距离管道运行工况的原理控制方法,即通过对比调节阀两端的理论压差和实际压差,确定阀门开度,再通过控制和执行机构调节阀门开度,得到模拟流量,进而实现短管道加调节阀模拟长距离管道工况。该方式用于管道运行与管理人员的培训,可提高训练水平,降低训练成本。     

格拉成品油管道火灾事故分析及预防

对格拉成品油管道4次火灾爆炸事故的原因进行了分析,提出了建立健全严格的、操作性强的规章制度和防范措施,加强管道安全管理和油料防火及消防常识教育,定期开展消防演练,加强管道硬件设施建设和加强作业区安全防范力度以及依靠社会力量保护管道安全等各项预防措施.     

马广管道原油输送能力分析

分析了马广管道沿线各站场机泵配置情况及实际运行数据,计算了管道沿程摩阻,提出了在当前生产任务未达到设计能力时的优化运行方案.     

双源热压机传热分析及输送管道结构设计

利用ANSYS有限元软件对单源载热体(导热油加热,水冷却)和双源载热体(热油和蒸汽同时加热,冷油和水同时冷却)的热压板孔道结构分别进行传热仿真分析,得到相应的温度分布云图及热压板温度随时间的变化曲线.传热仿真分析结果显示,在同样条件下用双源载热体把热压板加热到140℃所用的时间比单源载热体少200 s,双源载热体加热热压板板面最大温差1.2℃;双源载热体冷却所用的时间比单源载热体少330 s,板面最大温差2.6℃.表明采用双源载热体产品可达到优等品的生产要求.同时设计了与双源载热体相适应的载热体输送管道结构.     

长输管道直流消磁法及其ANSYS数值模拟

焊接具有磁性的管道焊口时,焊口剩磁产生的磁场和焊接电弧产生的磁场组成复合磁场,若复合磁场的洛伦兹力大于电磁场的收缩力,焊接电弧带电粒子的运动角度将发生偏转,在宏观上表现为电弧偏吹,即磁偏吹。若电弧的偏转角度大于45°,在焊接过程中将出现严重的磁偏吹现象;反之,磁偏吹现象不明显。利用有限元软件ANSYS对管道、消磁线圈以及外部空气进行实体建模,通过对模型简化和求解,得到消磁磁场的分布情况：磁场以通电螺线管的轴线为对称轴呈对称分布,且线圈中心的磁场强度最弱,距离线圈无限远处的磁场强度为0;沿径向两端管壁的磁场强度最大,无限远处的磁场强度为0,中间区域分布较均匀。最后,对长输管道直流消磁方法进行优化,并介绍了直流消磁方法的两种基本形式。     

埋地热输管道锚固段弹塑性变形分析及安定性条件研究

长距离埋地热输管道的最大轴向力发生在锚固段内。实际上在许多当量应力超过屈服限的锚固段内并末发现明显的强度破坏现象,这表明设计强度还有潜力可挖。文献[1]提出“约束度”的新概念,意义深远。本文则通过弹性变形定量分析的基础理论,从另一方面探讨了锚固段的强度潜力问题,共同为管道设计的经济效益提供参考意见。     

振动挖掘铲减阻数值模拟及参数优化

对小型振筛式马铃薯挖掘机振动挖掘铲的性能参数进行优化,借助Adams和Ls-Dyna相结合法模拟振动挖掘铲挖削土壤过程,据4因素3水平响应曲面法试验设计原理对影响挖掘铲挖削阻力的因素进行了多因素方差分析,并建立和优化了回归模型。结果表明:影响牵引阻力的因素由大到小依次为振动频率、牵引速率、入土角、振幅;当牵引速率为0.67m/s、振动频率13.77Hz、振动幅值11.93mm、入土角8.35°时,优化牵引阻力为1 449.59N。田间验证试验结果表明:试验阻力平均值与仿真结果误差5%,说明回归模型能较好的反映振动频率、牵引速率、入土角、振幅于牵引阻力之间的关系。     

压气站出站管道温度对农作物的影响及解决措施

以西气东输豫皖管理处4座压气站为例,测量管道实际出站温度,得出了压气站出站温度影响农作物生长的事实.分析了通过改变冷却风扇的运行方式以降低出站温度这种传统方法的不足,提出了增加隔热层来降低出站温度对农作物生长影响的新方法.建立了管道隔热层模型,计算得出隔热层厚度宜为0.23 m,通过对比分析可知,每座压气站3年赔偿百姓的费用即超过了其增加隔热层的费用.最后,对于国内新建及已建压气站如何增加隔热层提出了合理建议.     

水流作用下悬跨管道振动的实验研究

为了比较得到水下管道安全悬跨长度的判别条件并验证其合理性。使用弹性力一重力相似理论设计模型实验,管道两端均采用固定约束,管道与水流之间的角度分别为90°、75°、60°、45°和30°,悬跨管长分别为1．00m、0．81m、0．73rn、0．70rn。通过实验比较fn≥10fs、fn≥（0．7）-1．fs、fn=5fs（fn为悬跨管道固有频率;六为水流激振频率）3种条件对悬跨管道振动的判别情况。研究表明,根据fn=5fs,即约化速度K=1的条件,计算得到的临界长度较安全、合理,并由fn=5f条件给出了不同管径、壁厚和流速条件下管道临界长度的规律图,研究结果可为水下悬跨管道的安全评价提供借鉴。（图3,表2,参13）     

离心式压缩机组径向摩擦振动分析及故障处理

离心式压缩机组径向摩擦发生位置与严重程度的准确诊断有助于及时排查径向摩擦的故障原因,迅速、妥善处理径向摩擦,保障长距离天然气输送管道的安全稳定运行.通过研究径向摩擦的产生机理,对离心式压缩机组的局部径向摩擦、局部摩擦热弯曲、全周摩擦等径向摩擦故障的振动状态进行剖析,利用离心式压缩机组表现出的异常振动现象判断其是否发生径...     

天然气长输管道泄漏工况数值模拟

针对无风和有风情况下埋地天然气管道的管状扩散和渗透扩散泄漏过程建立了物理数学模型,使用Gambit软件对模型进行网格划分,运用计算流体软件Fluent进行数值模拟,研究了两种泄漏过程在不同时刻的扩散区域和安全避让区域,以及土壤渗透率对天然气泄漏扩散区域和浓度分布的影响。结果表明：天然气泄漏在有风情况下对地面扩散的影响更大,当风速增大到一定程度时,仅在泄漏口上风向存在安全区域;泄漏天然气穿过土壤层后剩余速度的大小决定了扩散高度、范围和气流形态,相对低渗透土壤,穿过高渗透率土壤层的天然气在空气中形成的扩散区域更大,扩散高度更高,但后期两者扩散范围基本相同。（图8,参10）     

有限元技术在空调器管路振动分析及设计优化中的应用

应用PIC公司的Pro／E软件建立空调器管路系统的三维模型,通过ANSYS软件的专用Pro／E接口将模型导人到ANSYS软件中,在ANSYS软件中建立该管路的有限元分析模型,计算出前20阶固有频率和振型,并且在此基础上模拟压缩机的激励,分析管路的振动响应特性。通过对实例计算分析,提出减少配管振动的优化设计方案,证明了应用ANSYS软件的有限元技术进行空调管路减振的可行性。     

河流穿越管道小孔泄漏数值模拟

针对河流穿越管道泄漏后油品在水中的迁移扩散问题,采用计算流体力学中的有限体积法,选取标准K-ε湍流模型,建立河流穿越管道小孔泄漏的数值仿真模型。模拟了柴油在水域中的迁移扩散过程,并分析比较不同泄漏孔径、泄漏速度和水流速度条件下的油品体积分数和扩散范围。研究结果表明：泄漏速度、泄漏孔径和水流速度不仅直接影响油品在水中的扩散轨迹及迁移方式,而且会改变油品在水中的体积分数和扩散范围,该研究可为建立河流穿越管道漏油应急预报系统提供理论畚考。（图10,表1,参10）     

二自由度振动筛运动学分析及仿真试验

以二自由度(two degree of freedom,2-DOF)振动筛试验平台为研究对象,对二自由度振动筛试验平台简化模型的运动规律及筛面上物料受力情况进行分析,并对所建立的简化模型的合理性进行验证,得到影响简化模型及物料运动的关键因素。利用ADAMS仿真软件对单自由度振动筛模型和二自由度振动筛模型进行仿真研究,结果表明:单自由度机构筛面倾角有微小的变化,二自由度机构筛面倾角在4°~10°之间变化,两个机构水平位移变化量均为65mm,其位移变化规律基本相同;单自由度垂直方向位移为7.5 mm,二自由度机构垂直方向位移变化在0~60mm之间;二自由度横向加速度大于单自由度,垂直加速度小于单自由度。     

管道输送装置苹果下落过程分析与仿真

针对苹果采后管道输送过程中果实碰撞损伤较大的问题,对苹果在输送管道内下落的运动规律及管道输送装置最优参数组合进行研究。应用Ansys Workbench LS-DYNA软件进行苹果下落动力学仿真分析,并建立苹果在输送管道内下落的动力学模型,理论分析与仿真模拟相结合探究苹果在管道内的运动规律;以输送管道曲率半径、苹果果径和缓冲材料类型为因素,以苹果与果筐碰撞时的等效应力为试验指标,进行单因素仿真试验和3因素3水平正交试验,获得管道输送装置最优参数组合;应用对标试验对苹果输送过程仿真结果的可靠性进行验证。单因素试验结果表明：随着输送管道曲率半径的增大,苹果与果筐碰撞位置越靠近筐底,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;随着苹果果径的增大,苹果与果筐碰撞时的等效应力逐渐增大;缓冲材料对缓冲效果的影响顺序为,珍珠棉>EVA泡棉>保温保湿带>气泡膜>瓦楞纸衬垫。正交试验结果表明：3个因素对响应值影响均显著,显著程度由大到小为输送管道曲率半径>缓冲材料类型>苹果果径。当苹果果径为75 mm时管道输送装置最优参数组合为输送管道曲率半径200 cm、缓冲材料为珍珠棉,...     

水下穿越管道可变荷载的统计分析

基于水下穿越管道所受可变荷载的随机性,采用平稳二项随机过程作为可变荷载的概率模型,并利用该模型的基本特性,得出了设计基准期内可变荷载最大值的概率分布函数ＦＭ（ｘ）与任意时点概率分布函数Ｆ（ｘ）之间的实用关系式。对于裸露悬空水下穿越管道承受的动水荷载,采用相关模型理论计算管道的动力响应幅值,进而求出管道所受的动应力,最后根据水下穿越管道服役期内的荷载状况将其划分为空管状态、正常运行状态、裸露悬空状态