外循环管线流-固双向耦合振动特性分析

　　

管线振动直接影响化工装置安全运行。以某外循环管线为对象，针对其运行过程中的流致振动风险，依据工艺管道振动疲劳失效指南对管系的整体失效可能性进行评估。采用ANSYS建立管系有限元模型，通过模态分析探究支撑约束对结构振动特性的影响，并借助流-固双向耦合方法解析流体与管道的相互作用。研究表明：主管、支管的流致振动可能性指数分别为0.25、0.099，属于低失效风险；增设支架后，管系一阶固有频率从3.7082 Hz提升至11.603 Hz，刚性增强。流固双向耦合分析表明，结构变形与等效应力均在许用范围以内，系统仅在启动阶段受“水锤”效应影响产生位移，稳态运行后各监测点位移趋于零。综合评估与仿真结果，该管线现有配管方案不存在流致振动风险，可为同类管线的防振设计提供技术参考。

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