Page 117 - 无损检测2025年第四期

陈书翔，等：

某储气库压缩机管线的服役应力监测数据分析

动时，应考虑到伯努利效应，内压力低于实际静水 [P 气压 /（P 气压 +(P C2 −P C1 )]约为0. 46（与单点应力检
压力。 测吻合），1#压缩机的水平直管段处的应力比约为
4.3.2 管线服役应力承载特征分析 0. 64，为典型的低周疲劳载荷特征；③运行时，出地
对管线受力的疲劳特征有新的认识，可以分为 面管线处承受典型疲劳低频载荷，振动幅度约为其
运行管线、非运行管线：①运行时，斜管处、弯头处 屈服强度的8%，应力循环比接近0. 5；④非运行时，
管线承受的服役载荷为固定气流压力载荷；②运行 斜管处、弯头处、水平直管段处的管线承受管线串连
时，除油器出口水平直管段处承受的服役载荷具 引起的波动应力载荷，在此场站的压缩机安装条件
有典型疲劳低频载荷特征，振动幅度达到其屈服强 下，仍旧承受低周交变疲劳载荷。未切换3#压缩机
度的8%左右；3#压缩机的水平直管段处应力循环比 组的应力监测结果如图8所示。

图 8 未切换 3# 压缩机组的应力监测结果
在振动最大的除油器水平直管处，应力检测、监 心可掌握天然气管线各测点的实际工作状况，对
测结果表明，在运行、非运行时，管线一直承受疲劳 天然气管线状态实时监控，及时掌握其服役应力
载荷，具体表现如下。 变化。
（1）管环上的固定单一点钟承受 （2）此储气库压缩机的稳定性有差异，3#压缩
机测点比1#压缩机的稳定。停机时，压缩机管线服
（4）
役应力呈周期疲劳承载特征，波动幅值范围不低于
开机压缩机管线的，承受典型低频疲劳载荷。在运
式中： σ min 为最小应力； σ max 为最大应力。
行、非运行时，应力检测、监测结果表明，在振动最
（2）管环的各点钟存在应力差，同一管环各点
钟应力值不同，呈现气旋特征（对应 2-2# 测点应 大的除油器水平直管处，振动幅度达到其屈服强度
力值）。 的8%左右， 一直承受疲劳载荷。
建议后期应力的监测点位，在同一管环的多点 （3）压缩机切换时，管线在90 °弯头处承受着较
钟的周向安装多个传感器，更好地反映气流的旋转 大应力冲击载荷，为最低值的2. 3倍。
特征。 综上所述，文章所建立的在线应力监测系统能
有效监测储气库管线应力状态，其监测数据为压缩
5 结论
机维护和储气库安全运行提供了有力支撑，对保障
（1）研发的在线应力监测系统，通过控制中 油气管线安全运行意义重大。

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2025 年 第 47 卷 第 4 期
无损检测