天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置

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1、学兔兔www.xuetutu.com第42卷第5期石油化工设备Vo1．42No．52013年9月PETRO—CHEMICALEQUIPMENTSept．2013文章编号：1000—7466(2013)05—0032-06天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置署恒木，潘秀珍，魏升龙。，杨远。宋作苓(1．中国石油大学(华东)工程力学系，山东青岛266580；2．中国石油工程建设公司华东设计分公司，山东青岛266071；3．北京石油化工工程有限公司西安分公司管道室，陕西西安710075；4．胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司机械设备设计所，山东东营

2、257026)摘要：建立了苏里格气田第四天然气处理厂天然气处理装置整个放空系统的有限元模型，分析确立了管卡的布置方案，对其进行了全面的动态分析计算，得到了放空系统在全厂紧急停产放空时的结构振动响应。根据分析结果提出了消减放空管道振动的措施，其分析和计算方法对同类型放空系统结构的安全设计和动态应力计算有一定的参考价值。关键词：天然气处理装置；放空系统；有限元；管卡布置；动态分析中图分类号：TE969；TQ050。8文献标志码：Bdoi：10．3969／j．issn．1000—7466．2013．05．009StructuralAnalysisan

3、dPipeClampArrangementofVentingSysteminNaturalGasProcessingUnitSHUHeng-mu，PANXiu-zhen，WEISheng-lon~，YANGYuan，SONGZuo-ling(1．TheDepartmentofEngineeringMechanics，ChinaUniversityofPetroleum，Qingdao266580，China；2．ChinaPetroleumEngineering&ConstructionCorp．East—ChinaDesignBranch，Q

4、ingdao266071，China；3．TheDepartmentofPipe，BeijingPetrochemicalEngineeringCo．，Ltd．Xi’anSubsidiary，Xi’an710075，China；4．MechnicalEngineeringDepartment，SLECC，Dongying257026，China)Abstract：ThefiniteelementmodelofventingsystemofSuligeGasfield，thefourthnaturalgasprocessingplant，wasb

5、uilt，pipeclamparrangementschemewasdetermined，anddynamicanaly—sisofventingsystemwascompleted．Additionally。thestructuralvibrationresponseofventingsystemwasobtainedinthecaseofthewholeplantemergencyshutdown．Accordingtotheanaly—sisresults，measuresofreducingpipevibrationwereprovid

6、ed．Methodsandresultshavecertainreferencevalueforstructuredesignanddynamicanalysisoftheotherventingsystems．Keywords：naturalgasprocessingunit；ventingsystem；finiteelement；pipeclamparrange—ment；dynamicanalysis随着天然气的进一步开发利用，天然气处理装应力和二次应力来设计管径、壁厚以及约束等参数。置越来越多，但在天然气处理装置放空系统的常规此种方案所

7、设计的放空系统在日常放空过程中是安设计中，配管环节仅仅考虑了内压、温度、重力载荷全的。但是当天然气处理装置紧急停产放空时，将等静力载荷对管道应力的影响，并根据相应的一次在短时间内打开所有的放空阀进行放空，需要放空收稿日期：2013—04—27作者简介：署恒木(1957一)，男，山东东阿人，教授，博士，从事油气田工程力学、大型结构分析、油气装备安全评估、海工结构强度分析及寿命预测等研究工作。学兔兔www.xuetutu.com第5期署恒木，等：天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置的气体流量巨大，在最危险的工况下，气速接近当地音速(“一453．

8、0m／s)，放空气体将会在弯管、三通及异径处对管道产生巨大的冲击力，并由此可能导致发生放空管撕裂、位移过大而脱离管架等安全事故。2001年，某厂因净化