应用与试验
doi:10. 16576/j. cnki. 10074414. 2017. 01. 016
2017年第1期（第30卷，总第147期）·机械研究与应用
基于BentleyAutopipe的往复压缩机管线模拟及振动原因分析
郝励
（西安石油大学，陕西西安710065）
摘要：通过采用VC63B便携式测振仅对某采油厂往复压缩机二级排气管线振动数据的实地采集，依照标准判断此管线频动情况。基于BentleyAutopipe的往复压缩机二级排气管线系统进行建模，通过加载重力、温度、压力、风载、地震载荷五种工况条件进行应力耦合分析，模态计算得到管线固有频率并与排气激发频率的对比，等找管线振动原因并提出解决方案。
关键调：管线振动；应力耦合分析；固有频率；激发频率；BentleyAutopipe
中图分类号：U270.1
文献标识码：A
文章编号：10074414(2017)01005204
PipelineSimulationandVibrationAnalysisof ReciprocatingCompressorBased onAutopipeBentley
HAOLi
(Xi'an Shiyou Unirersity,Xi'an Shaanxi710065, China)
Abstract : In this paper,by adopting VC63B portable vibrationof a secondary production plant reciprocating compressor exhaust pipeline vibration field data acquisition, in accordance with the standard to judge the pipeline vibration. Based on Bentley Au-topipe reciprocating compressor exhaust pipeline system modeling, by load, temperature, pressure, gravity, wind load and earthquake load stress coupling analysis , five kinds of working condition mode to calculate the natural frequency and exhaust in pipe excitation frequency contrast, looking for pipeline vibration reasons and solutions are put forward.
Key Words: pipeline vibration; stress coupling analysis; natural frequency ; excitation frequency ; Bentley Autopipe
引言 0
往复式天然气活塞式往复压缩机是石油、化工等生产系统中最常用的大型设备之一，在往复式往复压缩机设计及运行过程中往复压缩机管线振动是不可忽视的同题。引起往复压缩机管线振动的原因主要有以下四个方面[1]：①气流脉动：管流脉动沿管线传播遇到弯头、异径接头、控制阀和盲板等元件时，就会产生随时间变化的激振力，使管线结构产生受迫振动；②共振：往复式往复压缩机活塞往复运动频率的频率即激微发频率与管线固有频率落或气柱固有频率在同一区域；③外力：如强风横吹时会在管线背风面产生涡流而引发管线振动、地震会引发管线振动等； 4机组振动：往复压缩机的机组动力平衡性能较差、安装不当、基础设计不当等。笔者针对某采油厂管线
振动原因逐一进行分析。 1
案例背景
某采油厂压缩机装置共有3台型号为APRIEL-KKB的天然气往复压缩机.往复压缩机机组投入运行后管线振动偏大，经调查发现A机二级排气管线振动剧烈；往复压缩机A机在进行切换启机前，原料气出口阀门无法进行操作，经现场排查发现由于管线长期振动，阀门内部阀板脱落。因此，分析管线系统
*收稿日期：2017-01-23
的振动特性对该回题的解决是十分必要的。往复压缩机A机组的性能参数如下：额定转速为991r/min，进气压力0.35MPa，排气压力2.4MPa，属于对称平衡双作用往复式压缩机。
基于便携式测振仪VC63B得到的振动数 2
据分析
笔者借助便携式测振仪VC63B首先对往复压缩
机A机组二级排气管线的振动数据进行现场测试测试结果如表1所示[6]
图1~3是采用科学计算绘图软件origin对数据结果进行的分析。
根据德国工程师协会的往复压缩机管线许用双
振幅标准、IS02372往复压缩机管线许用烈度标准、 IS010816-6标准对往复压缩机振动加速度给出了指导值（图中用红线表示标准值）。可以发现往复压缩机A机组二级排气管线上所选取的12个振动测试点中5个测试点都超出标准值约占总测试点数的 41.7%。因此管线振动剧烈，管线必须进行改造[5]。
基于Autopipe的管线振动分析 3
Autopipe是一套直接基于Windows操作平台的工程分析软件，包括静态和动态条件下管线应力的计算、法兰分析、管线支吊架设计以及设备管嘴荷载分
作者简介：郝励(1990-），男，陕西西安人，硕士研究生，主要从事压力容器及压力管道振动方面的科研工作。·52．万方数据