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化工理
化工管线振动有限元及其减振措施分析
李波（中石油第二建设公司
730060
2013年第8期
摘要：本文简要介绍了化工管战振动分析理论以及化工管线振动有限元分析方法，并且以某一化工管线的振型图为例，对化工管线进行了分析，最后简要提出了化工管线的成振措范。布望化工企业能够有效地防止化工管线振动给企业带来的损失
关键词：管线振动有限元减振措范分析
管线是液体动力传输、传动和控制的基本元件，这一基本元
件已经被广泛的应用到化工、石油、核能、航天、土建等领域，而且随着科技和经济的发晨，管线这种基本的元件的应用更加的广泛，许多的行业都已不能离开管线的使用。化工行业管线的使用越来越广泛，管线的振动是影响管线正常工作的常见固素。化工管线的动会影响化工管线系统的稳定性，基至会造成管道系统的破坏引发重大事故。要想减少化工管线振动带来的损害，就要对化工管线报动进行深人细致的分析，了解化工管线报动的具体情况，采取有效的减振措施，减少化工管线的振动，保障化工管线的有效运行。
一、化工管线振动分析理论
化工管线探动是一种特殊的机械报动，要对管线振动理论进行研究分析，涉及内容广泛、问题复杂多样。化工管线报动理论研究涉及管线絮动的特性、管线系统建模、管线系统的稳定性、管线中不同组件对管线系统的影响等方面的研究。化工管线振动理论研究采用的方法主要是实验法和计算法，计算法又包括时域内的特征阻抗法、频域内的传递矩阵法以及有限元分析法等。
化工管线的振动一般分为强迫振动和自由报动，强迫报动
文分为流体激励和结构激励两种。研究管线振动的理论最主要的是研究管线报动的特征，主要包括管线的动态特性和管线的固有频率。化工管线报动主要受管线的固有频率和水流压力脉动的影响。如果管线系统设计的不合理，导致管线内的流体发生谐报，压力脉动就会对管道产生激励，一旦管道激励的频率和管道囊动的频率重合，就会导致机械的共报影响管线的正常运作，给化工企业带来严重的不利影响。
二、化工管线震动的有限元分析方法
有限元分析是使用有限元方法来分析静态或动态的物体或物理系统。这种方法的基本思想是将连续的求解区域离散成一组有限个、且按一定的方式互联的单元组合。在这种方法中，个物理或系统被分解为多个相互连接的、简单、独立的点组成的儿何模型，这些独立的点的数量是有限的，所以被称为有限元。有限元的分析方法已经得到广泛的应用，为许多的企业提高了收益。
管线系统具有无限自由度，使用有限元分析法用有限个自由度的离散系统来代替管线中的无限自由度。有限自由度的离散系统由若干个单元组成，把管线系统中的不同管线按照划分单元的不同进行不同的处理。对化工管线振动进行有限元分析，是为了找到对化工管线振动进行动力学建模的方法，并且通过有限元方法进行分析、计算，得到化工管线的动态性结果。根据分析计算的结果就能够在化工管线的实际设计和施工中进行动态性的设计，对管线的机构进行修改调整，达到减少震动的目
的，确保化工管线的安全正常运行。三、化工管线振动有限元分析
本文化工管线系统采取管单元，其中包括直管单元、弯管单元以及边齐单元来对化工管线进行单元划分。运用SAP程序来对结果进行分析求解，对化工管线进行有限元分析，找到有效的减报措施，
以下图的化工管线振型图为例，图中的计算结果表明这三阶固有频率都在1KHz以内。图例中的系统为简单的空间管线管线的刚度比较大，管线长度短，固有频率大，实际的化工管线结构复杂，管线很长，这样管线系统的固有额率较小。一般意义上从图中可以看出第一阶段的振型在方向的报动比较大，第二阶段的振型在2方向的报动比较大，而第三阶段的振型中部的相对弯曲较大，这说明实际的化工管线中部的刚度较小
晚保型三阶器型
图1化工管线模型型图
四、化工管线减振据施
型
在实际的化工管线的施工中要想有效的减少化工管线的拆动主要采用调整支承位置和支承刚度、改变约束方式的方法。增加支承减报缓冲环节，可以有效的改变化工管线系统的固有赖率降低管线振动的峰值，防止管线结构出现共系，影响化工管线的正常运行。这种方法简单可行，工作量小，投资少，工期短，适合现场实施。能够以最少的投人达到管线减报的目的。
管线减振的方法其实还有很多，但是无论哪种方案都要经过大量的计算，在反复的分析调整后才能施行，化工管线减是
一项复杂系统的工程还需要进一步的加大研究。结束语：
对化工管线振动进行有限元分析是对管线振动分析的有效方法，通过大量的分析计算能够有效的了解化工管线振动的具体情况，只有对化工管线全面了解了才能找到有效地减探措施，
降低管线振动对化工行业的影响，促进化工企业的发展。参考文献：
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