天然气处理工程声致振动管线的初步筛选方法

第 3 4卷 第 1 期 O I L A N D G A S T R E A T I N G A N D P R O C E S S l N G 油 号 加 工 4 9 天然气处理工程声致振动管线的初步筛选方法 王 毅 高建林 代长林 郭 礼 宋光红 中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司， 四川 成都 6 1 0 0 4 1 摘 要： 在天然气生产中， 气相管道上的降压元件在压降和流体流量较大时会产生噪声， 较大 的噪声会引发管道振动 ， 强 烈的声致 振动可 能 导致 管道疲 劳失效 或断裂破 坏。在工程设计 阶段 对 管道进 行声致振动分析能有效地减少 声致振 动失效 带来 的损失。在 国外 ， 管道声 致振 动分析 研 究 开展 较早 ， 大型项 目要求在工程设计 阶段对管道进行声致振动分 析， 而国 内则鲜 有输气管道声致振 动分析的研究报道 ， 大型项 目也极少 要求对 管道进行 声致振 动分析 。在研 究文 献和工程 实践 的基 础上， 结合天然气处理工程实例， 提出了在工程设计阶段声致振动管线的初步筛选方法和步骤， 旨 在呼吁人们加强对声致振动管线分析 的重视 ， 同时也为工程人 员提供一些 工程经验。更重要 的是 ， 声致振动管线 的初步筛选为声 学振动管线 的详细分析奠定 了基础 。 关 键 词 ： 输气管道 ； 压 降 ； 噪声 ； 振 动 D O I ： 1 0 ． 3 9 6 9／ j ． i s s n ． 1 0 0 6— 5 5 3 9 ． 2 0 1 6 ． O 1 ． 0 1 1 0 前 言 在 天然气 生产 中， 管道受 自身 和外部 条件 等影 响会 发生振动 。若 管线长期处 于振 动状态 ， 在 应力 集 中部 位 将会 出现疲劳 ， 可能导致 管道破 坏 ， 引发 安全 事故 ， 如 图 1 所示 ⋯。管道振动强烈 时还可能造成 断裂破坏 。2 0 1 0 年 ， 英 国健康与 安全 管理 局 曾发 布 数据 显示 ， 英 国北 海 海上平 台油气工业 发生 破坏 造成 的所有 损失 中有 2 0％ 来 自管道振动导致 的疲 劳失效 ； 西欧 陆上油气 工业 发生 破坏造成 的损失也有 1 0％ ～1 5％来 自由管道振 动导致 的疲劳失效 - z J 。因此应提高对管道振动 的重视 。 管道振动分析属 于管道应 力分 析范 畴 。一般 而言 ， 管道应力分析分为静力分析和动力分析 ： 静力分析是指 在静力荷载 的作用下 对管道 进行力 学分析 ， 并 进行 相应 ......