大型壓縮機(jī)組管線振動控制技術(shù)
1背景及意義
高壓、超高壓壓縮機(jī)作為關(guān)鍵動力設(shè)備，廣泛應(yīng)用于化工、石油、煤炭、建筑及海洋工程等領(lǐng)域，尤其在“千萬噸煉油、百萬噸乙烯”等重大項(xiàng)目中不可或缺。然而，壓縮機(jī)組及其管線系統(tǒng)普遍存在劇烈振動問題，導(dǎo)致管道疲勞破壞、閥片損壞、儀表失真，甚至引發(fā)泄漏、爆炸等嚴(yán)重事故，同時(shí)產(chǎn)生超過120分貝的噪聲，危害工作人員健康。北京石油化工學(xué)院振動控制技術(shù)研究所通過研究振動機(jī)理，開發(fā)了大型壓縮機(jī)組管線控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備振動特性的定量評估與定向控制，有效解決了振動超標(biāo)問題，保障了安全生產(chǎn)，避免了巨額經(jīng)濟(jì)損失。
2 技術(shù)方案及創(chuàng)新點(diǎn)
面向壓縮機(jī)整套系統(tǒng)建立系統(tǒng)一體化數(shù)值計(jì)算模型：將振動研究拓展到機(jī)體及整個(gè)管道系統(tǒng)，以ANSYS、PULS等大型商業(yè)數(shù)值分析軟件為平臺，以現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對整個(gè)系統(tǒng)建立有限元模型，利用參數(shù)化設(shè)計(jì)思想，對比現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)不斷優(yōu)化，使模型更加符合工程實(shí)際。全方位地進(jìn)行壓縮機(jī)及其管線系統(tǒng)的振動特性分析：基于系統(tǒng)運(yùn)動微分方程、工程氣固耦合理論等，從氣固耦合、模態(tài)特性和動力響應(yīng)等方面對在役超高壓壓縮機(jī)本體、管線系統(tǒng)、管內(nèi)氣柱系統(tǒng)進(jìn)行振動特性分析，揭示系統(tǒng)振動的本質(zhì)和機(jī)理，確定系統(tǒng)振動劇烈的主要原因。結(jié)合結(jié)構(gòu)動力修改技術(shù)的相關(guān)理論和方法進(jìn)行系統(tǒng)振動控制：創(chuàng)新性地將結(jié)構(gòu)動力修改技術(shù)的理論與方法、優(yōu)化規(guī)劃理論等應(yīng)用到管線系統(tǒng)振動控制的過程中，建立管線系統(tǒng)振動控制的動力優(yōu)化模型，通過編寫的專門計(jì)算程序，進(jìn)行動力修改和優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到管線系統(tǒng)振動最優(yōu)控制的目的，避免了傳統(tǒng)方式振動能量轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象，振動控制方案更加科學(xué)、安全。形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化管線系統(tǒng)約束：將計(jì)算和分析的結(jié)論與工程實(shí)際現(xiàn)場相結(jié)合，形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化管線系統(tǒng)約束，探索了各種約束的形式和位置對系統(tǒng)振動的影響規(guī)律，并在現(xiàn)場成功應(yīng)用。
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大型壓縮機(jī)機(jī)組現(xiàn)場 |
一體化校驗(yàn)技術(shù) |
主動減振磁流變?nèi)嵝约s束 |
改造后能量均布 |
3推廣應(yīng)用
北京石油化工學(xué)院振動控制技術(shù)研究所研發(fā)的振動控制技術(shù)已在錦州石化、石家莊煉油廠、燕山石化、大慶石化等企業(yè)成功應(yīng)用，顯著解決了壓縮機(jī)組及管線系統(tǒng)的振動超標(biāo)問題，確保了安全生產(chǎn)。該技術(shù)能夠快速精準(zhǔn)地診斷振動原因、位置及振型，并提出高效治理方案，適用于化工、石油、礦山、冶金、機(jī)械、制冷等多個(gè)行業(yè)。其推廣應(yīng)用不僅提升了振動治理水平，還具有廣闊的市場前景。
4對接方式
聯(lián)系人：趙杰
聯(lián)系電話：13691133997 郵箱：zhaojie@bipt.edu.cn
