天然气站场管道振动失效后果分析

马小芳

(中国石油集团石油管工程技术研究院　陕西　西安　710077)



·失效分析与预防·

天然气站场管道振动失效后果分析

马小芳

(中国石油集团石油管工程技术研究院陕西西安710077)

讨论了管道失效后果评估流程和失效后果分析中应考虑的因素，总结了引起站场管道振动的因素，并对振动失效造成的后果进行了分析和计算，定量计算出失效的后果，包括设备破坏面积、人员致死面积、爆炸半径、经济损失。

站场管道；振动；失效

1　管道的振源分析

引起管道振动的一般是两个振动系统：一个是流体系统，另一个是管道结构系统。在天然气输送管道中，由于使用压缩机来给管道中输送的天然气提供能量，容易产生不稳定的压力及气流流速，造成气流的运动，而在管道不平直的位置，在压力脉动下就会产生一定的干扰力，引起管道振动。

管道及其相连接的各种设备、装置及其支架构成了一个复杂的结构系统。在有激扰力的情况下，这个系统就会产生振动。该系统结构本身所具有的频率称为管道系统固有频率。当激扰力的频率接近管道系统的固有频率时，管道将发生共振。

振动属于疲劳载荷，会在应力集中处(结构不连续处、存在缺陷的环焊缝或焊接性能较差的环焊缝)产生疲劳源，进而引发疲劳微裂纹，在一定数量的疲劳循环后形成疲劳裂纹，引发泄漏。管道失效后果主要是由于泄漏的输送介质如果发生爆炸或火灾，或者输送介质中含有的毒性物质，造成管道周围的人员伤亡、财产损失以及环境污染。……