大型压缩机组管线振动控制技术

1背景及意义

高压、超高压压缩机作为关键动力设备，广泛应用于化工、石油、煤炭、建筑及海洋工程等领域，尤其在“千万吨炼油、百万吨乙烯”等重大项目中不可或缺。然而，压缩机组及其管线系统普遍存在剧烈振动问题，导致管道疲劳破坏、阀片损坏、仪表失真，甚至引发泄漏、爆炸等严重事故，同时产生超过120分贝的噪声，危害工作人员健康。北京石油化工学院振动控制技术研究所通过研究振动机理，开发了大型压缩机组管线控制技术，实现了设备振动特性的定量评估与定向控制，有效解决了振动超标问题，保障了安全生产，避免了巨额经济损失。

2 技术方案及创新点

面向压缩机整套系统建立系统一体化数值计算模型：将振动研究拓展到机体及整个管道系统，以ANSYS、PULS等大型商业数值分析软件为平台，以现场测试数据为基础，对整个系统建立有限元模型，利用参数化设计思想，对比现场测试数据不断优化，使模型更加符合工程实际。全方位地进行压缩机及其管线系统的振动特性分析：基于系统运动微分方程、工程气固耦合理论等，从气固耦合、模态特性和动力响应等方面对在役超高压压缩机本体、管线系统、管内气柱系统进行振动特性分析，揭示系统振动的本质和机理，确定系统振动剧烈的主要原因。结合结构动力修改技术的相关理论和方法进行系统振动控制：创新性地将结构动力修改技术的理论与方法、优化规划理论等应用到管线系统振动控制的过程中，建立管线系统振动控制的动力优化模型，通过编写的专门计算程序，进行动力修改和优化设计，达到管线系统振动最优控制的目的，避免了传统方式振动能量转移的现象，振动控制方案更加科学、安全。形成了具有自主知识产权的系列化管线系统约束：将计算和分析的结论与工程实际现场相结合，形成具有自主知识产权的系列化管线系统约束，探索了各种约束的形式和位置对系统振动的影响规律，并在现场成功应用。

3推广应用

北京石油化工学院振动控制技术研究所研发的振动控制技术已在锦州石化、石家庄炼油厂、燕山石化、大庆石化等企业成功应用，显著解决了压缩机组及管线系统的振动超标问题，确保了安全生产。该技术能够快速精准地诊断振动原因、位置及振型，并提出高效治理方案，适用于化工、石油、矿山、冶金、机械、制冷等多个行业。其推广应用不仅提升了振动治理水平，还具有广阔的市场前景。

4对接方式

联系人：赵杰                    

联系电话：13691133997       邮箱：zhaojie@bipt.edu.cn